JP2002518248A - 自動車における乗員保護装置のトリガ装置及びその作動方法 - Google Patents
自動車における乗員保護装置のトリガ装置及びその作動方法Info
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Abstract
Description
ための装置並びに自動車における乗員保護装置の作動のための方法に関している
。
の装置には、直列回路、エネルギ源、第1の制御可能な出力段、及びそれぞれ1
つの点火素子とさらなる制御可能な出力段を備えた3つの直列分岐からなる並列
回路が含まれている。各点火素子は、共通の出力段と各点火素子に個別に対応付
けられている点火段が同時に導通接続された場合にトリガされる。この場合個々
に対応付けられている点火段はマイクロプロセッサによって制御されており、こ
のマイクロプロセッサは、加速信号のひょかに基づいて衝突を識別する。共通の
出力段はサービス固有の集積回路装置によって制御されており、電気機械的な加
速スイッチにおける電圧降下を監視し、スイッチコンタクトの閉成と共通の出力
段の制御の必要性が識別可能である。
成されている電気機械式の加速スイッチが公知である。この加速スイッチは、加
速度に依存して固定電極方向に可動な撓み電極を有している。この固定電極と撓
み電極が接触すると、精密機械的に構成された加速度スイッチでは、その固定電
極と撓み電極の間で無接触状態において電圧が印加し、スイッチング信号が電流
パルスの形態で生じ、それが制御回路によって識別される。さらにそのような加
速スイッチは、テスト電極を有しており、このテスト電極は、電圧の印加のもと
で撓み電極を静電力に基づいて固定電極の方向へ向けられ、それに伴って電気な
制御のもとで加速スイッチ電極の閉成が引き起こされる。
精密機械形加速スイッチに置換えられる電気機械式加速スイッチは米国特許出願
US 5,460,404 明細書から公知である。この場合は加速スイッチのテストモード
中に、各点火素子に個々に対応付けられている出力段の制御不能による点火素子
の点火が回避されるように構成されている。しかしながらこのことはマイクロプ
ロセッサが誤機能なしで正常に動作し出力段の導通接続のための制御信号が供給
されない状態が保たれていない限りは成り立たない。加速スイッチのテスト過程
中にマイクロプロセッサに何らかの欠陥が生じた場合には、エアバックやベルト
プリテンショナーなどの乗員保護システムの1つまたは複数の拘束手段の乗員を
傷つきかねない誤ったトリガが生じる危険性がある。
く改善を行うことであり、具体的には加速スイッチのテスト期間中の拘束手段の
トリガを阻止することである。
って解決される。
れた遮断手段が設けられ、これが加速スイッチテスト期間中のスイッチング手段
の操作を阻止している。加速スイッチテストの継続する間、すなわち少なくとも
加速スイッチのコンタクトが閉成されている間は、たとえスイッチング手段がマ
イクロプロセッサからのトリガ信号によって起動されたとしても点火素子のトリ
ガは前記遮断手段によって阻止される。
は有利にはマイクロプロセッサのソフトウエア機能としてではなく独立した構成
素子として例えばマイクロプロセッサとは別個に構成された担体上に構成される
。それにより誤ったトリガの生じる確率はさらに低減される。
が示されている。エネルギ源1は、電気機械式加速スイッチ5、電気的に制御可
能な第1の出力段31、乗員保護手段の点火素子2、電気的に制御可能な第2の
出力段32に直列に設けられている。点火素子2へのエネルギ源1からの電流の
印加に対しては、電気的に制御可能な出力段31,32を含んだスイッチング手
段の制御された導通接続が有利にはマイクロプロセッサとして構成されている制
御回路4によって必要となり、また加速スイッチ5のコンタクトの同時閉成も必
要である。また代替的に次のように回路を構成することも可能である。すなわち
加速スイッチのコンタクトが開くかか又はスイッチング手段が遮断方向に切換ら
れた場合に点火素子2にエネルギが印加されるように構成されてもよい。
、通常は自動車のエアバック制御機器内に配設されている。このエアバック制御
機器は、リード線路21を介して、乗員保護手段に配置されている点火素子2に
接続される。制御可能な出力段31,32は制御回路4のトリガ信号Isを介し
て導通接続される。この場合制御回路4は、加速センサ8から供給された加速信
号gsの評価によって乗員保護手段のトリガに十分な位の規模の衝突が識別され
た場合に前記トリガ信号Isを生成する。これによってトリガの決定が、唯1つ
のセンサと唯1つの制御回路の機能性の発揮のみに依存するのではなくなる。乗
員保護装置は、通常は電気機械式の加速スイッチを有しており、その撓みアーム
は撓み電極として慣性質量体を備え、最小加速度の作用のもとで固定電極として
の対向コンタクトに接触し、それによって電流通流が図1の点火回路1,2,3
,5内で可能となる。
ってそのコンタクトの閉成を強いられる。但しこのコンタクトはテスト信号ts
によって特別なテストモード様式で短絡されるようにしてもよい。通常は加速ス
イッチ5のコンタクト間で電圧がこの種のテストの際に制御回路によって受入れ
られ、コンタクトが閉成し、スイッチング信号ssが形成される。制御回路4内
でのこのスイッチング信号ssの評価に基づいて、加速スイッチ5の機能性が逆
推論可能である。スイッチコンタクト間の電圧がこの種のテストの際につながら
ず、それに伴ってスイッチング信号ssも生成されない場合には、その静止状態
において開かれた加速スイッチ5は、もはや閉成不能である。自動車のドライバ
は、視覚的警報装置を介してエアバック制御機器のエラー状態に関する情報を受
取る。
御可能で十分な電流負荷能力のあるあらゆるスイッチが用いられてもよい。また
乗員保護装置の点火回路内に唯1つの制御可能な出力段のみが設けられていても
よい。
せてもよい。このフリップフロップの出力側は加速スイッチのスイッチング信号
に応じて信号を供給する。この場合このフリップフロップの出力側は、テスト信
号に起因してスイッチング信号ssが惹起された場合にのみ占有される。このフ
リップフロップのセットはテスト信号によって行われ、そのリセットはスイッチ
ング信号のローレベルによって起こされる。この種の回路装置は特に、加速スイ
ッチがテスト信号tsの作用を介してスイッチング信号ssを供給すると有利で
ある。この場合例えば加速スイッチのコンタクトは汚れに基づいて相互に張り付
いたままである。さらにここではエラー動作している制御回路のもとで点火素子
の誤ったトリガが阻止される。有利には乗員は、テスト信号tsによって予期さ
れる持続時間よりも長い持続時間のスイッチング信号ssが惹起される限りは、
光学的または音響的警告装置を介して乗員保護システムの状態に関する情報を受
取る。
のテスト期間中にさらなる代替的に有利な構成例で実施される。通常はエアバッ
ク制御機器内でいわゆるワッチドックとして構成された監視回路7が設けられる
。この監視回路7は、制御回路4から供給された動作クロック信号asを監視回
路7に特に対応付けられたクロック発生器71のクロック信号taktに関連し
てセットする。制御回路4の動作クロックasは、特に制御回路4に対応付けら
れたクロック発生器41のクロック信号taktから導出される。監視回路7の
作動形式は、以下に短く説明する。制御回路4から供給された動作クロック信号
asとクロックセンサ71を用いて求められた目標動作クロック信号との間に著
しい偏差が検出される場合には、制御回路4がリセット信号rsによってリセッ
トされる。このリセットの意図は、制御回路4の動作クロックasを再び所定の
目標値に落ち着かせることである。制御回路4をクロック制御する動作クロック
asが所定の値(場合によっては許容偏差を伴う)に相応していないことが識別
された場合には、リセット信号rsの形成を越えて監視回路7の作動許可信号f
sの中断が行われる。この作動許可信号fsは、通常は監視回路7が制御回路4
の許容可能な動作クロックasを検出する限りは継続的に存在する。この作動許
可信号fsは、制御可能な出力段31と32がトリガ信号Isのために導通接続
可能となるように作用する。監視回路7の作動許可信号fsは、制御回路4のト
リガ信号とAND結合される。許容不可能な動作クロックasの際の出力段31
と32の遮断に対するバックグラウンドとして、動作サイクルに重大なエラーが
ある場合には全制御回路4の誤動作が推定される。さらにその種のマイクロプロ
セッサの誤作動が全ての出力側からハイレベルの信号を供給しかねないような場
合には、これは結果的に出力段31と32の不所望な閉成を引き起こすことにつ
ながる。
とAND結合される。出力段31と32が電界効果トランジスタとして構成され
ているならば、テストに基づく作動許可信号fs′とトリガ信号Isを結合する
ANDゲートの出力側は出力段31ないし32のゲート電極に結び付けられる。
この構成の利点は、既存の監視回路のもとでハードウエアコンフィグレーション
が出力段31と32の制御のためにほとんど変更される必要がないことである。
リガ信号Isと信号ts,ss,fsないしfs′(これらは加速スイッチ5の
テストモードを特徴付ける)とが1つのハードウエアを介して結合され、それは
制御回路4のハードウエアに依存していないため、制御回路の誤動作が遮断手段
のハードウエアに伝送されることはない。
装置と図2による装置の違いは次の点である。すなわち制御可能な出力段31,
32がスイッチング手段3として集積された形態で集積点火回路9内に配設され
、さらなる診断及び検査構成回路が含まれている点である。この集積された点火
回路9からはリード線路が、図には示されていない点火素子まで延在する。さら
に図1による装置との大きな相違点は、加速スイッチ5が点火素子2のトリガの
際の電流の供給者側ではなく、スイッチング信号ssを集積点火回路9に供給す
るトリガスイッチとして構成されていることである。集積点火回路9内では、制
御回路4のトリガ信号Isと加速スイッチ5のスイッチング信号ssの両方が存
在する場合にのみ、点火素子2に十分なエネルギを供給させるような結合部が設
けられている。この結合は点火回路側で制御可能な出力段の相応の直列接続によ
って行われ得る。
低レベルの範囲で転送される)は、次のような利点を有する。すなわち加速スイ
ッチ5が高い電流容量を有する必要がないこと、及び集積化された精密な構成が
可能なことである。図2によれば、この場合の加速スイッチ5も撓み電極51を
有しており、この撓み電極51が加速度の影響のもとで固定電極52に係合して
これとコンタクトを形成し、それが回路点S4における電圧に変化を及ぼし、こ
の変化がスイッチング信号ssとして点火回路9に供給される。そのような精密
機械的加速スイッチ5のチャタリング傾向に基づいて回路点4における信号は後
置の時限素子55(これは閉成持続時間を延長する)において、入力側に印加さ
れた信号エッジ(これは加速スイッチ5の閉成を表わす)のもとで出力側からは
所定の長さのスイッチング信号ssが送出される。この時限素子55によれば、
加速スイッチコンタクト51,52のチャタリングが原因でスイッチング信号s
sが回路点S4に生じないにもかかわらず、点火素子の点火のためのトリガ信号
Isは供給されているような時点でも保証することができる。さらに加速スイッ
チ5は、固定電極53を有しており、これは制御回路4のテスト信号tsを用い
て制御されており、静電力に基づいて撓み電極51を固定電極52との閉成に結
び付ける。この場合には、回路点S4においてもスイッチング信号が生成され、
この信号はスイッチング信号ssとして固定の持続時間で集積点火回路9に供給
される。
対して設けられている。
し作動許可信号fsと場合によってはスイッチング信号ssの反転されたテスト
信号tsに依存して生成する。それにより、通常の作動モードでは、テストモー
ドと異なって、作動許可信号fsがテストに基づく作動許可信号fs′として点
火回路9に印加される。加速スイッチテストの際には、有利にはテスト信号、ス
イッチング信号ss,あるいは回路点4の信号の開始と共に、テストに基づく作
動許可信号fs′が中断される。この信号の中断と点火の遮断は、少なくともス
イッチングssが再びそのローレベル状態になるまで継続する。
を介してトリガ信号Isと論理結合される。
Claims (14)
- 【請求項1】 エネルギ源(1)と、 乗員保護装置のための点火素子と、 スイッチング手段(3)が操作された場合にエネルギ源(1)から点火素子(
2)へエネルギを伝送するために電気的に制御されたスイッチング手段と、 スイッチング手段(3)の衝撃に依存した操作のための制御回路(4)と、 テスト可能な加速度スイッチ(5)とを有しており、 スイッチング手段(3)が操作され加速スイッチ(5)がスイッチング信号(
ss)を供給した場合に前記乗員保護装置のトリガが行われる、自動車における
乗員保護手段のトリガのための装置において、 遮断手段(6)が設けられており、該遮断手段(6)によってスイッチング手
段(3)の操作が加速スイッチ(5)のテスト期間中は阻止されることを特徴と
する装置。 - 【請求項2】 制御回路(4)のための監視手段(7)が設けられており、
該監視手段(7)は、制御回路(4)の求められた作動状態に依存して、作動許
可信号(fs)をスイッチング手段(3)に供給し、スイッチング手段(3)の
操作は制御回路(4)により作動許可信号(fs)が存在している場合にのみ可
能である、請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 前記監視手段(7)は、制御回路(4)の動作クロック(a
s)の検査のために構成されており、前記動作クロック(as)が規則性を有し
ている限り、監視回路から作動許可信号(fs)が供給される、請求項2記載の
装置。 - 【請求項4】 前記遮断手段(6)は、作動許可信号(fs)の中断のため
に構成されている、請求項2または3記載の装置。 - 【請求項5】 前記制御回路(4)は、加速スイッチ(5)のテスト信号(
ts)の生成のために構成されており、さらに前記遮断手段(6)は、テスト信
号(ts)の開始と共に活動化される、請求項1から4いずれか1項記載の装置
。 - 【請求項6】 前記加速スイッチ(5)は、時限素子(55)と接続されて
おり、該時限素子(55)は加速スイッチの活動化の際に、固定の持続時間を有
するスイッチング信号(ss)を供給する、請求項5記載の装置。 - 【請求項7】 前記遮断手段(6)は、スイッチング信号(ss)の終了と
共に非活動化される、請求項6記載の装置。 - 【請求項8】 前記遮断手段(6)はそのハードウエアにおいて、制御回路
(4)のハードウエアに依存していない、請求項1から7いずれか1項記載の装
置。 - 【請求項9】 自動車における乗員保護装置の作動のための方法において、 テスト可能な加速スイッチ(5)がスイッチング信号(ss)を供給しかつ電
気的に制御可能なスイッチング手段(3)が衝突に依存して制御回路(4)によ
り操作された場合に、乗員保護装置をトリガし、 加速スイッチ(5)をテストの目的で操作し、 加速スイッチのテスト期間中はスイッチング手段(3)の操作が阻止されるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項10】 制御回路(4)の作動状態を求め、この求められた作動状
態に依存して前記スイッチング手段(3)を作動許可状態にし、その際該スイッ
チング手段(3)が操作に対して作動許可されている場合にのみスイッチング手
段(3)の操作が可能である、請求項9記載の方法。 - 【請求項11】 前記制御回路(4)の動作クロック(as)を監視し、こ
の動作クロックが規則的である限りはスイッチング手段(3)を作動許可状態に
する、請求項10記載の方法。 - 【請求項12】 前記スイッチング手段(3)の作動許可状態は、加速スイ
ッチのテスト期間中は中断される、請求項10または11記載の方法。 - 【請求項13】 テスト信号(ts)を、加速スイッチコンタクト(51,
52)の閉成時に生成し、スイッチング手段(3)の作動許可をテスト信号(t
s)の開始と共に中断する、請求項9から12いずれか1項記載の方法。 - 【請求項14】 前記加速スイッチ(5)のスイッチング信号(ss)は固
定の持続時間を有しており、前記スイッチング手段の作動許可の中断は、スイッ
チング信号(ss)の終了と共に解除される、請求項13記載の方法。
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