專利名稱：人員保護(hù)裝置的觸發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求前序部分所述的用于觸發(fā) 人員保護(hù)裝置的裝置。
背景技術(shù)：
DE 100 57 915 C2已經(jīng)公開了在用于觸發(fā)人員保護(hù)裝置的控制 裝置中與傳感器信號的評價(jià)有關(guān)的多條獨(dú)立的硬件路徑。在這里， 不同的硬件路徑由處理器和安全集成電路構(gòu)成，它們并行地評價(jià)傳 感器信號，以確定是否有必要觸發(fā)人員保護(hù)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過為每條硬件路徑設(shè)置具有功率開關(guān)和能 量供應(yīng)裝置的輸出級集成電路，根據(jù)本發(fā)明的具有獨(dú)立權(quán)利要求特 征的人員保護(hù)裝置的觸發(fā)裝置具有冗余度較高的優(yōu)點(diǎn)。所述能量供 應(yīng)裝置用于為硬件路徑的元件提供能量。因此達(dá)到了相對錯(cuò)誤觸發(fā) 而言更高的可靠性。
在這里，能量供應(yīng)裝置與車載電網(wǎng)即汽車電池電壓相連接， 并將該電壓轉(zhuǎn)換成硬件路徑元件所需的電壓?？赡艿奶鎿Q方案是， 將能量供應(yīng)裝置附加地或替代地與一個(gè)或多個(gè)諸如電容器的儲(chǔ)能器 相連接，并轉(zhuǎn)換或提供由該一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)能器提供的電壓用于能量 供應(yīng)裝置。這里也可以設(shè)置穩(wěn)壓器。
輸出級集成電路是指具有多個(gè)功能的集成電路，這些功能例如 提供功率開關(guān)和能量供應(yīng)。功率開關(guān)常被稱為高端和低端開關(guān)，其 中，高端開關(guān)連接在點(diǎn)火元件和能量儲(chǔ)存裝置之間，低端開關(guān)連接 在點(diǎn)火元件和接地線之間。所述能量儲(chǔ)備通常是指電容器，其能量被用于提供電流并以此來對點(diǎn)火元件進(jìn)行點(diǎn)火。在高端開關(guān)和能量 儲(chǔ)存裝置之間可以連接有其它元件。這同樣適用于低端開關(guān)和接地 線。這些功率開關(guān)是可電控的。如果這些功率開關(guān)，更確切地說， 高端開關(guān)與低端開關(guān)接通，那么就為點(diǎn)火元件或電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供 電流?？梢苑謩e設(shè)置多于一個(gè)的高端開關(guān)或者低端開關(guān)。
硬件路徑是指信號路徑，傳感器信號被輸入到該信號路徑之 中，并根據(jù)傳感器信號輸出觸發(fā)信號。在人員保護(hù)系統(tǒng)中使用至少 兩條硬件路徑是必需的，以使一條硬件路徑的故障不會(huì)導(dǎo)致對人員 保護(hù)裝置進(jìn)行無意的觸發(fā)。
通過在從屬權(quán)利要求中所述的措施和改進(jìn)方案，可以對在獨(dú)立
權(quán)利要求中說明的人員保護(hù)裝置的觸發(fā)裝置進(jìn)行有益的改進(jìn)。
特別有利的是，分別為每條硬件路徑設(shè)置獨(dú)立的與車載電網(wǎng)連 接的接線。也就是說，相應(yīng)硬件路徑的所有元件利用與車載電網(wǎng)連 接的接線通過屬于輸出級集成電路的一部分的能量供應(yīng)裝置被提供 能量。也就是說，控制裝置具有至少兩根與車載電網(wǎng)連接的接線。 同樣有利的是，相應(yīng)硬件路徑設(shè)有獨(dú)立的接地線。
使用集成電路作為輸出級集成電路，其中功率開關(guān)設(shè)置有功率 晶體管。在第一輸出級集成電路即第一硬件路徑中，這些功率開關(guān) 可以是高端即高端功率輸出級，而第二硬件路徑的第二集成電路的 輸出級可以是低端輸出級。對相應(yīng)的點(diǎn)火元件來說，輸出級的冗余 在于，相應(yīng)的高端和低端輸出級不在相同的硬件路徑中。這里，可 以為每個(gè)輸出級集成電路設(shè)置多個(gè)功率晶體管，從而可以觸發(fā)多個(gè) 點(diǎn)火元件和其它的人員保護(hù)裝置。
此外還有利的是，至少一個(gè)輸出級集成電路具有安全半導(dǎo)體， 該安全半導(dǎo)體評價(jià)至少一個(gè)傳感器信號，以便根據(jù)該評價(jià)釋放至少 一個(gè)輸出級即功率開關(guān)。對安全半導(dǎo)體進(jìn)行設(shè)計(jì)，使它將傳感器值 與固定的閾值進(jìn)行比較，以確定是否有必要觸發(fā)功率開關(guān)。該過程 是與微控制器并行進(jìn)行的。因此，存在獨(dú)立硬件路徑關(guān)于傳感器信 號評價(jià)的分組。傳感器信號這個(gè)概念可以僅指一個(gè)事故傳感器例如加速度傳感器的信號，或者也可指多個(gè)事故傳感器的多個(gè)信號或者 多個(gè)事故傳感器的信號的邏輯連接。
該安全半導(dǎo)體可以設(shè)置在每個(gè)輸出級集成電路中或者僅設(shè)置 在一個(gè)輸出級集成電路中。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選設(shè)計(jì)方案中，為每條硬件路徑設(shè)置自己的 事故傳感器。這里，通?？梢允羌铀俣葌鞲衅?。同樣地，也可以替 代地或附加地是指固體噪聲傳感器或者能夠檢測旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳感 器。也可以通過能夠按照硬件或軟件形式設(shè)計(jì)的接口 ，將外部傳感 器耦合到相應(yīng)的硬件路徑上?？赡艿奶鎿Q方案是，在控制裝置中僅 有一個(gè)事故傳感器，并且兩條硬件路徑都使用該傳感器信號。
此外還有利的是，為每條硬件路徑設(shè)置能量儲(chǔ)存裝置。能量儲(chǔ)
存裝置通過車載電壓充電至在大多數(shù)情況下超過20V的高電壓，并 且特別是在自給自足的情況下即當(dāng)與汽車電池的連接斷開時(shí)，用于 使控制裝置工作。通過為每條硬件路徑提供至少一個(gè)儲(chǔ)能電容器作 為能量儲(chǔ)存裝置，達(dá)到了高的冗余度，然而作為替代方案，也可以 為所有的硬件路徑設(shè)置唯一 的儲(chǔ)能電容器。在多于兩條的硬件路徑 的情況下，也可以分別為硬件路徑組分別設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)能器。
最后還有利的是，硬件路徑僅出于數(shù)據(jù)交換的目的而相互連 接。通過點(diǎn)火元件形成的連接也普遍存在，但這不屬于上述情況， 因?yàn)閺谋景l(fā)明的意義上來說，硬件路徑在這里終止了。該數(shù)據(jù)交換 使得僅設(shè)置一次但不是位于一條硬件路徑上的元件能夠相互通信或 者說進(jìn)行信息交換。為了還要改善兩條硬件路徑在這個(gè)信息接口上 的獨(dú)立性，尤其可以使用光電耦合器、保險(xiǎn)裝置或者簡單的電阻。


在附圖中示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，并將在下文的描述中對 其進(jìn)行詳細(xì)說明。 附圖示出
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的方框電路圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施例的方框電路圖。在
這里，控制裝置SG具有兩條與車載電網(wǎng)連接的接線UBattl和UBatt2， 該兩條接線用于向控制裝置SG提供汽車電池電壓。此處僅示出了對
于理解本發(fā)明所必需的元件。接線UBatu和UB幼2分別連接到輸出級
集成電路IC1和IC2，以在那里與為能量供應(yīng)而設(shè)置的部分即PS1 或者PS2相連接。能量供應(yīng)裝置PS1或者PS2將電壓轉(zhuǎn)換成控制裝 置針對各個(gè)元件所需要的電壓。這里，能量供應(yīng)裝置PS1與儲(chǔ)能電 容器Cl相連接，并用于將該儲(chǔ)能電容器Cl充電到例如超過20V的 電壓。能量供應(yīng)裝置PS2執(zhí)行相同的功能，更確切地說，能量供應(yīng) 裝置PS2與儲(chǔ)能電容器C2相連接，并用于將該儲(chǔ)能電容器C2充電 到例如超過20V的電壓。在觸發(fā)情況下或者說在自給自足的情況下， 亦或者在運(yùn)行中，可以從這些能量儲(chǔ)存裝置Cl或者C2中得到能量。 此外，電容器與功率開關(guān)部分FS1以及又與能量供應(yīng)裝置PS1相連 接，從而能量供應(yīng)裝置從儲(chǔ)能電容器中也總是可以得到用于控制裝 置SG的工作所必需的能量。
功率開關(guān)設(shè)置在區(qū)域FS1和FS2中。功率開關(guān)例如是可以為 功率晶體管，這些功率晶體管能夠輸送用于點(diǎn)火元件ZE1和ZE2的 大點(diǎn)火電流。這里所示的是，設(shè)有由兩個(gè)功率晶體管組成的配置， 其中每個(gè)功率晶體管都用于兩個(gè)點(diǎn)火電路。也就是說，部分FS1具 有兩個(gè)高端晶體管，部分FS2具有兩個(gè)低端晶體管。同樣地，在單 元FS1中設(shè)有診斷功能。此外還設(shè)有評價(jià)邏輯電路，該評價(jià)邏輯電 路將微控制器的信號即例如通過SPI總線傳輸?shù)挠|發(fā)信號與也已經(jīng) 識別出觸發(fā)情況的安全半導(dǎo)體SC1信號相互邏輯連接。只有當(dāng)兩個(gè) 信號都指示觸發(fā)時(shí)，才會(huì)觸發(fā)功率開關(guān)。為此目的，以最簡單的方 式設(shè)有一個(gè)"與"門電路即可。能用于安全目的并且能通過不同的 組合信號來觸發(fā)的第三、第四或者其它開關(guān)都可以分別存在于集成 電路IC1以及IC2中或者被設(shè)置在分開的功能塊或者襯底上。區(qū)域FS1和FS2可以都不具有評價(jià)邏輯電路，從而使得僅有 一個(gè)控制信號被連接到功率開關(guān)上。
安全半導(dǎo)體SC1或者SC2具有固定編程的閾值，以獨(dú)立于孩史 控制器luC對傳感器信號進(jìn)行檢測。與此相反，微控制器pC通常具 有自適應(yīng)的閾值。但是在這里，作為替代方案，也可以使用固定的 特征曲線。安全半導(dǎo)體SC1或者SC2也可以執(zhí)行微控制器必須 正確回答的看門狗函數(shù)，以證明它的功能。能量供應(yīng)裝置PS1向微 控制器pC和傳感器Sl提供電壓。同樣地，能量供應(yīng)裝置PS1可以 向可能的附加元件Kl,例如其它的傳感器，諸如CAN驅(qū)動(dòng)器或者 LIN驅(qū)動(dòng)器的信號接口，以及外部電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器 (EEPROM)等等，提供電壓。
與上方的硬件路徑HW1相比，下方的硬件路徑HW2僅設(shè)有 傳感器S2以及其它的附加元件K2。它們現(xiàn)在同樣地通過電壓供應(yīng) 裝置PS2提供電壓。附加元件K2和傳感器S2通過SPI導(dǎo)線與集成 電路IC2并且與上方的硬件路徑相連。因此，唯一的連接是通過在 這里所使用的SPI總線的信息傳輸。通過點(diǎn)火元件的連接不是硬件 路徑的連接，因?yàn)橛布窂阶詈蠼K止于IC1或者IC2。
作為一種變型，可以不用傳感器S2,并且也可以不用安全半 導(dǎo)體SC2。重要的是通過兩個(gè)集成電路ICs， IC1和IC2的分開的能 量供應(yīng)，其中也可以僅有一條電池接線。在這里，僅設(shè)有兩個(gè)點(diǎn)火 電路。可行的是，也可以觸發(fā)更多的點(diǎn)火電路。
如前文所述，其它的外部傳感器可以通過接口將其數(shù)據(jù)提供給 控制裝置SG,從而修正評價(jià)結(jié)果。
權(quán)利要求
1.人員保護(hù)裝置(ZE1，ZE2)的觸發(fā)裝置，其中，所述觸發(fā)裝置被設(shè)計(jì)成，設(shè)有至少兩條相互獨(dú)立的用于觸發(fā)的硬件路徑(HW1，HW2)，其特征在于，為每條所述硬件路徑(HW1，HW2)分別設(shè)置輸出級集成電路(IC1，IC2)，其中，所述輸出級集成電路(IC1，IC2)具有至少一個(gè)功率開關(guān)和一個(gè)能量供應(yīng)裝置(PS1，PS2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸發(fā)裝置，其特征在于，為每條所述 硬件路徑(HW1， HW2)設(shè)置獨(dú)立的與車載電網(wǎng)連接的接線(UBattl,Usatt2 )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的觸發(fā)裝置，其特征在于，所述至 少一個(gè)輸出級集成電路(IC1, IC2)具有安全半導(dǎo)體(SCI, SC2)， 該安全半導(dǎo)體(SC1， SC2)對至少一個(gè)傳感器信號進(jìn)行評價(jià)，以便 根據(jù)該評價(jià)來觸發(fā)所述至少一個(gè)功率開關(guān)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觸發(fā)裝置，其特征在于， 為每條所述硬件路徑(HW1， HW2)分別設(shè)置事故傳感裝置(S1, S2)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觸發(fā)裝置，其特征在于， 為每條所述硬件路徑(HW1， HW2)分別設(shè)置能量供應(yīng)裝置(Cl， C2)。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觸發(fā)裝置，其特征在于， 所述至少兩條硬件路徑(HW1, HW2)僅出于數(shù)據(jù)交換的目的而相 互連接。
全文摘要
本發(fā)明提出了人員保護(hù)裝置(Z1，Z2)的一種觸發(fā)裝置，其中，設(shè)置兩條相互獨(dú)立的用于觸發(fā)的硬件路徑。為每條硬件路徑分別設(shè)置輸出級集成電路(IC1，IC2)，所述輸出級集成電路具有至少一個(gè)功率開關(guān)和一個(gè)能量供應(yīng)裝置。
文檔編號B60R21/00GK101622159SQ200880006884
公開日2010年1月6日 申請日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月15日
發(fā)明者A·茹斯 申請人:羅伯特·博世有限公司