JP2009508743A - 乗員保護のための制御装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、乗員保護のための制御装置に関する。制御装置は、エネルギ蓄積部（Ｃ_ER）を有する。このエネルギ蓄積部（Ｃ_ER）はバッテリ電圧により充電され、またエネルギ蓄積部（Ｃ_ER）から制御装置（ＥＣＵ）にエネルギが供給される。さらに第１の電圧供給回路（ＰＩＣ）を有し、この第１の電圧供給回路（ＰＩＣ）はエネルギ蓄積部（Ｃ_ER）の電圧（Ｖ_ER）を降圧変換し、複数の所定の電圧レベル（ＶＺＰ，１．９Ｖ，３．３Ｖ，４．９Ｖ）を制御装置（ＥＣＵ）の作動のために供給する。さらに、第２の電圧供給回路（１０）を有し、この第２の電圧供給回路（１０）は同様にエネルギ蓄積部（Ｃ_ER）と接続されており、抵抗回路（Ｒ）、少なくとも１つのトランジスタ（Ｔ１）および電圧調整器（ＶＲ）を用いて少なくとも１つの別の電圧レベル（Ｕ＿ＰＡＳｅ）を供給する。

Description

従来技術
本発明は、独立請求項の上位概念に記載されている乗員保護のための制御装置に関する。

EP 1 204 544 B1からは、乗員拘束装置を起動するために車両内にエネルギ蓄積部を設けることが公知であり、このエネルギ蓄積部は電流供給が遮断された際でも乗員保護装置に依然としてエネルギを供給し、これにより乗員保護装置のトリガを保証することができる。このために電解質コンデンサが使用されることが多い。

発明の利点
これに対して、独立請求項に記載されている特徴を有する、乗員保護のための本発明による制御装置は２つの電圧供給回路が設けられており、第１の電圧供給回路はエネルギ蓄積器の電圧を降圧変換し、これにより設定されている複数の電圧レベルが供給されるという利点を有する。第２の電圧供給回路は第１の電圧供給回路よりも簡単に構成されており、また抵抗回路、トランジスタおよび電圧調整器を有し、且つ少なくとも１つの別の電圧レベルを供給する。したがって、第１の電圧供給回路の出力能力を第２の電圧供給回路による変換能力に関して支援することができる。サイドセンサまたはアップフロントセンサまたは歩行者保護センサまたは周囲センサのような外部のセンサの数が増えることにより乗員保護システムの複雑性が高まるので、乗員保護システムの電流消費量はますます増加している。この電流消費量は降圧変換器を備えた電圧供給回路にとって大き過ぎる可能性があるか、この電圧供給回路に限界まで負荷が掛ける可能性がある。したがって本発明によれば、第１の電圧供給回路よりも簡単に構成されており、且つ少なくとも１つの別の電圧レベルを供給する第２の電圧供給回路が設けられている。

従属請求項に記載されている手段および構成により、独立請求項に記載されている乗員保護のための制御装置の有利な改善が可能となる。

殊に有利には、第１の電圧供給回路が所定の電圧レベルとして点弧電圧および少なくとも３つの異なる電圧レベルを提供する。これらの異なる電圧レベルは制御装置内に設けられている種々の電子モジュールによって必要とされる。

有利には、電圧調整器が２点式電圧調整器として構成されている。このことは供給すべき電圧レベルを所定の電圧値が下回ったことを電圧調整器が確認した場合に、電圧調整器は電圧レベルを再び高めるように反応することを意味する。このことはトランジスタを制御することによって行うことができるか、並列抵抗を付加的に接続するか、回路技術から公知の他の方法によって行うことができる。測定されたレベルが別の所定の閾値を上回ると、電圧調整器が再び遮断されるので、電圧を再び低下させることができる。これらの２つの閾値は異なるので２つの点が存在し、これにより２点式調整器の概念が説明される。

さらに有利には、第２の電圧供給回路が少なくとも１つの外部センサに別の電圧レベルを供給するように、この第２の電圧供給回路が少なくとも１つの外部センサと接続されている。これにより第２の電圧供給回路には、各車両プラットフォームに関して加速度センサ、圧力センサ、温度センサまたは周囲センサまたは接触センサのような外部センサがどれほど多く接続されているかに応じて異なっている可能性がある複数の構成要素が対応付けられている。しかしながら代替的または択一的に、第２の電圧供給回路を内部の構成要素への給電のために設けることもできる。

実施形態においては、電圧調整器はプロセッサと接続されており、このプロセッサは電圧調整器を制御することができる。この制御は例えば簡単なオン・オフでよく、電圧調整器は例えばテストのためにオン・オフされる。しかしながら、マイクロコントローラがプロセッサとしてアナログ・ディジタル変換器自体を介して電圧測定を行うことができ、その結果調整器はアナログ・ディジタル変換器の測定値に依存して制御されるので調整が行われる。

本発明による制御装置の有利な実施形態においては電圧調整器が抵抗回路と接続されており、これにより電圧調整器は抵抗回路を介して電圧降下を測定することができ、またこの測定に依存してトランジスタを制御する。トランジスタの抵抗が制御されることによって制御を段階的に行うことができる。もしくは、制御はオン・オフでもよい。

さらには制御装置のプロセッサが調整回路と接続されており、これによりプロセッサはアナログ・ディジタル変換器を介して外部センサのための出力電圧を測定し、この測定に依存して調整回路、すなわち第２の電圧供給回路が制御される。出力電圧をアナログ・ディジタル変換器に適合させるために電圧分配器を設けることもできる。

図面
本発明の実施例は図面に示されており、またそれらの実施例を以下において詳細に説明する。

ここで、
図１は、本発明による制御装置の第１の回路図を示す。

図２は、第２の回路図を示す。

実施例の説明
図１は本発明による制御装置の第１の回路図を示す。この図においては、本発明を理解するにあたり重要である本質的な部分のみが示されている。実際の制御装置はさらに多くの構成要素を有している。制御装置ＥＣＵはエネルギ蓄積コンデンサＣ_ERを有する。このコンデンサＣ_ERは、ここでは図示されていない変換回路を介して、自動車のバッテリ電圧により例えば約３５Ｖの電圧に充電される。これにより電圧Ｖ_ERが存在する。コンデンサにおけるエネルギを自給自足時にのみ、すなわちバッテリ電圧が空の場合にのみ使用することができるか、乗員保護のために制御装置ＥＣＵのエネルギ供給に継続的に使用することができる。１つのエネルギ蓄積コンデンサＣ_ERの代わりに複数のコンデンサも考えられる。しかしながら択一的に、燃料電池のような他のエネルギ蓄積部も考えられる。エネルギ蓄積コンデンサＣ_ERはそれぞれ一方の側において第１の電圧供給回路ＰＩＣおよび第２の電圧供給回路１０に接続されている。エネルギ蓄積コンデンサＣ_ERは他方の側においてアースと接続されている。

第１の電圧供給回路ＰＩＣはさらに別の機能も有している集積回路である。しかしながらここでは、電圧供給に関する機能のみが関連する。電圧供給回路ＰＩＣはエネルギ蓄積コンデンサＣ_ERの電圧を降圧変換し、以下の電圧を供給する：制御装置の電子機器に必要とされる電圧レベル１．９Ｖ、３．３Ｖおよび４．９Ｖならびに電圧ＶＺＰ。付加的に、制御装置ＥＣＵに接続されている外部の構成要素にも電圧供給回路ＰＩＣを介して給電することができる。上述したように、エネルギ蓄積コンデンサＣ_ERは第２の電圧供給回路１０と接続されている。エネルギ蓄積コンデンサＣ_ERは抵抗回路Ｒおよび２点式電圧調整器ＶＲの第１の測定入力側と接続されている。抵抗回路Ｒは単一の抵抗または抵抗回路網でよい。抵抗回路の他方の側は一方で２点式電圧調整器ＶＲの第２の測定入力側と接続されており、他方でトランジスタＴ１の第１の入力端子、ここでは電界効果トランジスタのソースと接続されている。制御入力側を介して電圧調整器ＶＲはトランジスタＴ１のゲートと接続されている。トランジスタＴ１のドレインは一方では電圧出力側Ｕ＿ＰＡＳｅおよびバッファコンデンサＣ１と接続されており、このバッファコンデンサＣ１の他方の側はアースと接続されている。制御入力側を介して電圧調整器ＶＲはマイクロコントローラμＣと接続されている。制御装置ＥＣＵは車両において中央で車両トンネルに配置されている。この場所は、事故の際に最後に損傷を被る場所である。加速度センサ系が完全に外付けされている場合、制御装置ＥＣＵを他の取り付け箇所に設けることも考えられる。この場合、これまで制御装置ＥＣＵ内に設けられていた加速度センサ系は単独でトンネルに配置されることになる。制御装置ＥＣＵは上述したように複数の外部センサ、大抵は加速度センサまたはバルク波センサまたは圧力センサまたは温度センサまたは周囲センサまたは他の何らかのタイプのセンサと接続されている。これらのセンサには制御装置ＥＣＵを介してエネルギが供給され、大抵の場合はデータがセンサから制御装置ＥＣＵへと伝送される線路を介して行われる。

上述したように、第１の電圧供給回路ＰＩＣは４つのレベルを提供し、これらのレベルの数は択一的にそれより少なくても良い、もしくはそれより多くても良い。第２の電圧給電回路１０は、抵抗回路ＲとトランジスタＴ１とからなる直列回路によって電流源を有する。２点式調整器ＶＲは抵抗回路Ｒを介して電圧を測定し、この測定に依存してトランジスタＴ１は制御される。この制御は例えばソース・ドレイン抵抗の変化によって行われる。またマイクロコントローラμＣは供給された電圧レベルのここでは説明しない測定によって２点式調整器ＶＲを制御することもできる。例えば、電圧調整器ＶＲのオン・オフによって制御が行われる。コンデンサＣ１は供給された電圧を一時的に蓄積するために使用される。センサは例えば準バスとしての線路Ｕ＿ＰＡＳｅに接続されている。

図２は、本発明による制御装置の択一的な回路を示す。ここでもまたエネルギ蓄積コンデンサＣ_ERは一方の側においてアースと接続されており、他方の側においては第１の電圧供給回路ＰＩＣ、第２の電圧供給回路の構成要素ならびに電圧調整器自体と接続されており、この電圧調整器はアースにも接続されている。また電圧調整器ＶＲはトランジスタＴ１のゲートと接続されており、トランジスタＴ１を制御する。測定入力側を介して電圧調整器ＶＲはやはり出力電圧Ｕ＿ＰＡＳｅと接続されており、この出力電圧Ｕ＿ＰＡＳｅが測定され、相応に調整される。抵抗回路Ｒは一方ではコンデンサＣ１における電流を制限するためにトランジスタＴ１のドレインおよび出力側Ｕ＿ＰＡＳｅに接続されており、他方ではコンデンサＣ１と接続されており、このコンデンサＣ１は他方の側においてアースと接続されている。本発明においては電流源がもはや存在せず、線路Ｕ＿ＰＡＳｅへの電圧のための簡単なオン・オフ回路が設けられている。ここでは択一的に、電圧調整器ＶＲのための制御入力側ないし調整入力側が省略されている。何故ならば、これを自立型に構成することもできるからである。

本発明による制御装置の第１の回路図を示す。 本発明による制御装置の第２の回路図を示す。

Claims (7)

1. 乗員保護のための制御装置において、
   エネルギ蓄積部（Ｃ_ER）を有し、前記エネルギ蓄積部（Ｃ_ER）はバッテリ電圧により充電され、前記エネルギ蓄積部（Ｃ_ER）から制御装置（ＥＣＵ）にエネルギが供給され、
   第１の電圧供給回路（ＰＩＣ）を有し、前記第１の電圧供給回路（ＰＩＣ）は前記エネルギ蓄積部（Ｃ_ER）の電圧（Ｖ_ER）を降圧変換し、前記第１の電圧供給回路（ＰＩＣ）は複数の所定の電圧レベル（ＶＺＰ，１．９Ｖ，３．３Ｖ，４．９Ｖ）を制御装置（ＥＣＵ）の作動のために供給し、
   第２の電圧供給回路（１０）を有し、前記第２の電圧供給回路（１０）は同様に前記エネルギ蓄積部（Ｃ_ER）と接続されており、抵抗回路（Ｒ）、少なくとも１つのトランジスタ（Ｔ１）および電圧調整器（ＶＲ）を用いて少なくとも１つの別の電圧レベル（Ｕ＿ＰＡＳｅ）を供給することを特徴とする、制御装置。
2. 前記第１の電圧供給回路（ＰＩＣ）は点弧電圧（ＶＺＰ）および少なくとも３つの異なる電圧レベル（１．９Ｖ，３．３Ｖ，４．９Ｖ）を供給する、請求項１記載の制御装置。
3. 前記電圧調整器（ＶＲ）は２点式電圧調整器として構成されている、請求項１または２記載の制御装置。
4. 前記第２の電圧供給回路（１０）は少なくとも１つの外部センサと接続されており、前記第２の電圧供給回路（１０）は前記少なくとも１つの外部センサに少なくとも１つの別の電圧レベル（Ｕ＿ＰＡＳｅ）を供給する、請求項１から３までのいずれか１項記載の制御装置。
5. 前記電圧調整器（ＶＲ）は前記プロセッサ（μＣ）と接続されており、該プロセッサ（μＣ）は前記電圧調整器（ＶＲ）を制御する、請求項１から４までのいずれか１項記載の制御装置。
6. 前記電圧調整器（ＶＲ）は前記抵抗回路（Ｒ）と接続されており、前記電圧調整器（ＶＲ）は少なくとも１つの別の電圧レベル（Ｕ＿ＰＡＳｅ）を測定し、該測定に依存して前記トランジスタ（Ｔ１）を制御する、請求項１から５までのいずれか１項記載の制御装置。
7. 前記プロセッサ（μＣ）は前記第２の電圧供給回路（１０）と接続されており、前記プロセッサ（μＣ）は少なくとも１つの別の電圧レベル（Ｕ＿ＰＡＳｅ）を測定する、請求項１から６までのいずれか１項記載の制御装置。

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