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Title:
CIRCUIT FOR TRIGGERING A VEHICLE PASSENGER SAFETY SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/005680
Kind Code:
A1
Abstract:
Circuit for triggering a vehicle passenger safety system with several triggers (ZP1, ZP2, ZP3) by means of which, in the event of a sufficiently serious accident, a current pulse is released which is designed to trigger the protection, with one or more triggering switches (SS in figs. 1 and 2), the switching path of which is non-conductive before the accident and makes the transition to its conductive state in the event of a sufficiently serious accident and thus releases the current pulse via the triggers (ZP1, ZP2, ZP3), with several branches (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9) each containing at least one of the triggers, e.g. a primer capsule (ZP1, ZP2, ZP3) and a capacitor (C2, C5, C9), and with a parallel circuit consisting of the parallel connection of the current branches (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9). During the journey, before the accident, the capacitor (C2, C5, C9) of each of the current paths (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9) is connected to a current source (VCC30, GND in fig. 3) and thus charged to an ignition voltage (about 30V) before the accident. The capacitor (C2, C5, C9) of each of the current paths (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9) has such a high natural capacitance (270 $g(m)F) and such a high ignition voltage (about 30V) before the accident that it (C2, C5, C9) reliably supplies the current pulse in the event of the accident of sufficient energy that, despite any additional energy losses (in D2, D8, D11, Q6, Q9, Q13, Q16, R41, R42, R56), the trigger(s) (ZP1, ZP2, ZP3) of the relevant current branch (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9) is/are operated.

Inventors:
SWART MARTEN (DE)
EIGLER JUERGEN (DE)
VOGT RICHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE1990/000125
Publication Date:
May 02, 1991
Filing Date:
February 23, 1990
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
B60R22/46; B60R21/01; B60R21/16; (IPC1-7): B60R21/32
Foreign References:
DE2309111A11973-09-13
EP0339967A11989-11-02
US4835513A1989-05-30
EP0027747A21981-04-29
DE3116867A11982-11-11
EP0284728A11988-10-05
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München 22, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Schaltungsanordnung zum Auslösen eines InsassenSchutz¬ systems, z.B. eines Airbag und/oder Gurtstrammersystems, eines Fahrzeuges, mit mehreren Auslösern, z.B. mehreren Zündpillen (ZPl, ZP2, ZP3), durch welche (ZPl, ZP2, ZP3) bei einem Unfall genü¬ gender Schwere jeweils ein Stromstoß geleitet wird, der seinerseits den Schutz, also z.B. das Aufblasen von Airbags, auslösen soll, einem oder mehreren Auslöseschaltern (SS in Figur 1 und 2), deren (SS) Schaltstrecke jeweils — vor dem Unfall nichtleitend ist und — bei einem Unfall genügender Schwere in seinen leitenden Zustand übergeht und damit den Stromstoß durch die Aus¬ löser (ZPl, ZP2, ZP3) unmittelbar oder mittelbar veran¬ laßt, mehreren, also mindestens zwei also z.B. drei oder vier, Stromzweigen (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9), die jeweils minde stens einen der Auslöser, z.B. eine Zündpille (ZPl, ZP2, ZP3), sowie einen Kondensator (C2, C5, C9) enthalten, und einer Parallelschaltung, welche durch die parallele Schal¬ tung der Stromzweige (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9) gebildet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß während der Fahrt, vor dem Unfall, der Kondensator (C2, C5, C9) eines jeden der Stromzweige (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9) an eine Spannungsquelle (VCC30, GND gemäß FIG 3) angeschlossen und damit vor dem Unfall auf eine Zündspannung (ca 30 V) aufgeladen ist, und der Kondensator (C2, C5, C9) eines jeden der Stromzweige (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9) sowohl eine so hohe Eigenkapazität (270 μF) als auch vor dem Unfall eine so hohe Zündspannung (ca. 30 V) aufweist, daß er (C2, C5, C9) bei dem Unfall den Stromstoß mit zuverlässig ausreichender Energie liefert, um, trotz evtl. zusätzlicher Energieverluste (in D2, D8, DU, Q6, Q9, Q13, Q16, R41, R42, R56) jeweils den/die Auslöser (ZPl, ZP2, ZP3) des betreffenden Stromzweiges (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9) auszulösen.
2. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kondensatoren (C2, C5, C9) vor dem Unfall über hoch¬ ohmige Widerstände (R7/R14, R32/R26, R33/R37) auf die Zünd Spannung aufgeladen werden, und die Kondensatoren (C2, C5, C9) — mittels mehrerer Schaltstrecken von Schaltern (Q16, Q6, Q9, Q13), die (Q16, Q6, Q9, Q13) unmittelbar (SS) oder mittelbar (Q16, Q6 bzw. Q9 bzw. Q13) von dem oder von den Crashsensoren gesteuert sind, beim Unfall gleichzeitig oder zeitlich dicht hintereinander ihren Stromstoß über die Auslöser (ZPl, ZP2, ZP3), und evtl. noch über niederohmige Widerstände (R56, D2 bzw. D8 bzw. DU), liefern.
3. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stromzweige (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9) im Betrieb vor dem Unfall jeweils Serienschaltungen des Kondensators (C2, C5, C9) und des Auslösers (ZPl, ZP2, ZP3) enthalten, und eine Spannungsquelle (VCC30/GND) so an die Parallelschaltung angeschlossen ist, daß in den Serienzweigen die Kondensa¬ toren (C2, C5, C9) aus der Spannungsquelle (VCC30/GND) auf ihre Zündspannung aufgeladen werden.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Patent¬ ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie mehrere Meßpunkte (MP1 bis MP10) enthält, deren Poten tial vor dem Unfall während des Betriebes des Fahrzeuges, zumindest einmal beim Anlassen des Motors, kurzzeitig über¬ prüft wird.
5. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Schalter (Ql, Q2, ferner in ANST) angebracht sind, welche während der Überprüfung ein oder mehrere Prüfpotentiale an definierte Schaltungspunkte (TEST, ANSTl bis ANST4, ZK1, ZKAlll, ZKA112, ZKCom) der Schaltungsanordnung angelegen, um die dadurch bewirkten Potentiale der Meßpunkte (MPl bis MPIO) zu messen.
6. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß (über Q1/Q2/D18/R49/R43) angelegte Potentiale zumindest angenähert wesentliche, bei störungsfreiem Betrieb bei einem Unfall auftretende (an MP8, MPIO) Potentiale simulieren.
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Patent¬ ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie mindestens eine bei einem Unfall das Auslöseverhalten protokollierende Auswerteschaltung (R41/R56/R42, R70, C14, D17, MPIO in Verbindung mit μP) enthält.
8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Patent¬ ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie einen speicherprogrammierten Mikroprozessor (μP) ent¬ hält, der zumindest einen Teil der Schalter (Q16, Q6, Q9, Q13) steuert.
9. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 8 und nach einem der Patentansprüche 4 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Mikroprozessor (μP) auch die Potentiale der Meßpunkte (MPl bis MPIO) überprüft und — bei Entdecken eines Fehlers dem/den Insassen diese Ent¬ deckung anzeigt.
Description:
Schaltungsanordπung zum Auslösen eines Insassen-Schutzsystems eines Fahrzeuges

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung einer speziellen Schaltungsanordnuπg, die im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definiert und für sich durch

- EP-A1-0 284 728 vorbekannt ist. Bei diesem Stande der Technik sind mehrere Aus¬ löseschalter vorgesehen, nämlich sowohl in Reihe zur Parallel- Schaltung als auch jeweils ein zusätzlicher eigener Auslöse¬ schalter in jedem Serienzweig in Serie zum Kondensator. Bei der erfindungsgemaßen Schaltungsanordnung müssen nicht unbedingt gleich viele Auslöseschalter in derselben Weise wie bei der be¬ kannten Schaltungsanordnung eingefügt sein - in der erfindungs- gemäßen Schaltungsanordnung können aber diese Auslöseschalter in gleicher Weise eingefügt sein.

Die Auslöser, also z.B. die Zündpillen, der Stromzweige müssen bei der Erfindung nicht unbedingt nur ein und denselben Typ von Schutzsystem auslösen. Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsan¬ ordnung können ein Teil der Auslöser z.B. einen oder mehrere Airbags auslösen, sowie ein anderer Teil der Auslöser hingegen Gurtstrammer und/oder einen oder mehrere Überrollbügel auslö¬ sen.

Falls mehrere Auslöseschalter eingefügt werden, können, wie schon beim erwähnten Stande der Technik angegeben, die betref¬ fenden Auslöser simultan oder auch zeitlich hintereinander ge¬ staffelt ausgelöst werden.

Bei dem erwähnten Stande der Technik dienen die Kondensatoren vor dem Unfall nicht zur Speicherung der zum Auslösen benötig¬ ten Energien, sondern ausdrücklich dazu, eine vollständige Ent¬ ladung des dort zentral angebrachten zusätzlichen Zündkonden- sators schon während der Zündung einer ersten der Zündpillen zu vermeiden, damit die Zündung auch der übrigen Zündpillen sichergestellt ist. Beim erwähnten Stand der Technik läßt der

dortige Kondensator bei einem Unfall in jedem Stromzweig den Fluß des Stromstoßes nur so lange zu, bis der Kondensator durch diesen Stromfluß aufgeladen ist. Aus der Figur des erwähnten Standes der Technik geht überdies hervor, daß die betreffenden Kondensatoren während der Fahrt, vor dem Unfall, an keine Span¬ nungsquelle angeschlossen sind, also nicht auf eine definier¬ bare Spannung zuverlässig aufgeladen sind. Überdies weisen die betreffenden Kondensatoren der Stromzweige der bekannten Schal¬ tungsanordnung jeweils nur rund 20 % der Kapazität des dort zentral angebrachten Zündkondensators auf. Es ist bei der be¬ kannten Schaltungsanordnung also wirklich der zentral ange¬ brachte Zündkondensator, welcher alleine die für die Auslösung der Auslöser nötige Energie vor dem Unfall speichert. Die bei der bekannten Schaltungsanordnung angebrachten Kondensatoren speichern also keine ausreichende Energie vor dem Unfall, um den in ihrem Stromzweig liegenden Auslöser bei einem Unfall auslösen zu können.

Die Erfindung hat die Aufgabe, den zentralen Zündkondensator zu vermeiden, der nämlich eine besondere Sorgfalt wegen der Ver¬ teilung seiner Energie an die verschiedenen Auslöser der ver¬ schiedenen Serienzweige bei einem Unfall erfordert. Diese Auf¬ gabe weicht von der Aufgabe der bekannten Schaltungsanordnung ab.

Der Erfindung liegt aber zusätzlich auch die Aufgabe des er¬ wähnten Standes der Technik zugrunde, eine solche Schaltungs¬ anordnung derart auszuführen, daß in jedem Fall die sichere Auslösung aller Auslöser bzw. aller Zündpillen gewährleistet ist.

Dabei soll die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, ebenso wie die bekannte Schaltungsanordnung, zumindest im Prinzip zusätz¬ lich gestatten, nach einem Unfall feststellen zu können, ob die Ursache für einen fehlerhaft nicht ausgelösten Auslöser, also z.B. für eine fehlerhaft nicht ausgelöste Zündpille, in der Schaltungsanordnung begründet war oder in einem Fehler des

betreffenden Auslösers, also z.B. der betreffenden Zündpille selbst.

Dieser Komplex von Aufgaben wird durch eine im Patentanspruch 1 definierte Schaltungsanordnung erfindungsgemäß gelöst.

Die Erfindung kommt also ohne einem zentral angeordneten Zünd¬ kondensator hoher Kapazität aus; die Erfindung weist statt dessen je Stromzweig mindestens einen dort angebrachten, dann entsprechend weniger Kapazität aufweisenden (Zünd-)Kondensator auf.

Statt wie beim erwähnten Stande der Technik die Zündenergie in dem einzigen zentralen Kondensator zu speichern und bei einem Unfall die Entkopplung der Auslöser untereinander entweder über mechanische Schalter oder über Zündstrombegrenzungen zu erreichen, wird/werden bei der Erfindung der/die Auslöserjedes Stromzweiges durch diesen Stromzweigen individuell zugeordnete (Zünd-)Kondensatoren ausgelöst. Soweit bei der Erfindung zu- sätzlich eine Entkoppelung der Stromzweige während der Auslö¬ sung ratsam oder nötig ist, kann sie, wie anhand eines Bei¬ spiels später gezeigt werden wird, in sehr einfacher Weise z.B. auch über Widerstände und/oder Gleichrichter erfolgen.

Wie das unten detaillierter erläutete erfindungsgemäße Beispiel zeigt, braucht überdies überraschenderweise die Kapazität der (Zünd-)Kondensatoren der Erfindung nicht größer als die Kapazi¬ tät der in den bekannten Stromzweigen .angebrachten Kondensato¬ ren zu sein - bei der Erfindung kann deren Kapazität sogar kleiner als die der bekannten sein, obwohl der zentrale Zünd¬ kondensator bei der Erfindung nicht benötigt wird 1

Die in den Unteransprüchen genannten zusätzlichen Maßnahmen gestatten, zusätzliche Vorteile zu erreichen, u.a. gestatten nämlichen die Maßnahmen gemäß Patentanspruch

2, eine Aufladung der Kondensatoren ohne die Gefahr einer unbe¬ absichtigten Fehlauslösung der Auslöser durch zu hohe Ströme

im Auslöser, sowie bei einem Unfall eine besonders gute Aus¬ nutzung der in den Kondensatoren gespeicherten Energie zur Erzeugung eines kräftigen kurzen Stromstoßes, sowie eine gute Entkopplung der Stromzweige bei einem Unfall zu ermög- liehen,

3, einen besonders einfachen Schaltungsaufbau, sowie vor, während und nach dem Unfall ohne viel Aufwand eine Messung - bei Bedarf auch Protokollierung der gemessenen Strom- bzw. Spannungsverhältnisse - zu ermöglichen, 4, 5 und 6, eine besonders genaue zumindest von Zeit zu Zeit durchgeführte Prüfung der Funktionstüchtigkeit der wichtig¬ sten Teile der Schaltungsanordnung zu ermöglichen,

7, nachträglich eine zuverlässige Aussage über richtiges und falsches Verhalten der Schaltungsanordnung - evtl. auch des Fahrers - auch noch lange nach dem Unfall zu ermöglichen,

8, in eleganter Weise einen besonders einfachen aufwandsarmen Hardware-Aufbau der Schaltungsanordnung zu ermöglichen, sowie

9, mit wenig Hardware-Aufwand zusätzlich eine rechtzeitige Warnung der Insassen vor Defekten des Insassen-Schutzsystems zu ermöglichen.

Ein bevorzugtes Beispiel der Erfindung und von deren Weiterbil¬ dungen wird in den Figuren gezeigt: Figur 1 zeigt eine Anwendung der Erfindung zur Auslösung von drei Airbags mittels dreier Auslösekreise. Figur 2 zeigt die Schaltung von Figur 1 noch detaillierter bez. jener Schaltungsteile, die rechts von "Ansteuer¬ schaltungen der Transistoren" ANST (Figur 1) sind. Figur 3 zeigt Details der Aufladung des Zündkondensators eines der drei Auslösekreise. Figur 4 zeigt Details beim Entladen des in Figur 1 gezeigten

Zündkondensators. Figur 5 und 6 zeigen die in Figur 1 als Block gezeigten Ansteu- erschaltungen ANST der Transistoren, vgl. auch die da¬ zu korrelierenden Hinweise auf Ansteuerungen ANST in Figur 2.

ERSAT2BLÄΪT

Die Figuren zeigen also beispielhaft eine bevorzugte Schal¬ tungsanordnung zum Auslösen eines Insassen-Schutzsystems, z.B. eines Airbag- und/oder Gurtstrammersystems, eines Fahrzeuges.

Es enthält die in den Figuren 1 und 2 gezeigten drei Auslöser/ Zündpillen ZPl, ZP2, ZP3, durch welche bei einem Unfall genü¬ gender Schwere jeweils ein Stromstoß geleitet wird, der seiner¬ seits den Schutz, also z.B. das Aufblasen von Airbags, auslöst.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ferner drei Stromzweige ZP1/C2,

ZP2/C5, ZP3/C9, die hier jeweils eine Zündpille ZPl, ZP2, ZP3, sowie den Kondensator C2, C5, C9 als Serienschaltung enthalten. Die drei Stromzweige bilden eine Parallelschaltung, die zwischen den Klemmen VCC30 und GND einer Stromversorgungsquelle liegt.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ferner einen Auslöseschalter SS, dessen Schaltstrecke jeweils vor dem Unfall nichtleitend ist und bei einem Unfall genügender Schwere in seinen leitenden Zustand übergeht und damit den Stromstoß durch die Zündpillen ZPl, ZP2, ZP3 teils unmittelbar - vgl. z.B.den Ausschnitt von Figur 2 in Figur 4 - z.B. über SS - GND - R41/R56/R42 - Q16 - 6 - C2 - ZPl - D2 veranlaßt, teils mittels des Mikroprozessors μP mittelbar veranlaßt; der Mikroprozessor erkennt nämlich, z.B. besonders über die vom Mikroprozessor μP abgetasteten Meß- punkte MP7, MP9, das Leitendwerden des Auslöseschalters SS des Crashsensors, woraufhin der Mikroprozessor μP beim Unfall so¬ fort (entweder simultan oder zeitlich gestaffelt knapp hinter¬ einander) die Schaltstrecken der Schalter Q16, Q6, Q9 und Q13 in deren leitenden Zustand steuert.

Beim gezeigten Beispiel ist also während der Fahrt, vor dem Unfall, der Kondensator C2, C5, C9 eines jeden der Stromzweige ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9 über einen oder mehrere hochohmige Widerstände, hier R7/R14, R32/R26, R33/R37, an die Spannungs- quelle VCC30, GND - vgl. auch diese in Figur 3 skizzierte Be¬ triebsphase - so angeschlossen, daß damit vor dem Unfall diese Kondensatoren C2, C5 und C9 auf ihre Zündspannung, hier ca.

30 V, aufgeladen sind. Die Aufladung erfolgt über so hochohmige Widserstände, damit die dann (im gezeigten Beispiel) im Auf¬ ladestromkreis seriell eingefügten Auslöser ZPl, ZP2, ZP3 noch nicht auslösen können. Dabei weist jeder Kondensator C2, C5, C9 von jedem Stromzweig ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9 sowohl eine so hohe Eigenkapazität, hier 270 μF, als auch vor dem Unfall eine so hohe Zündspannung, hier jene ca. 30 V, auf, daß jeder Kondensa¬ tor C2, C5, C9 bei dem Unfall den Stromstoß mit zuverlässig ausreichender Energie an die ihm jeweils zugeordnete Zündpille ZPl, ZP2, ZP3 liefert. Die Kapazitäten und die Zündspannung, und damit die vor dem Unfall in diesen Kondensatoren C2, C5, C9 gespeicherten Energien reichen sogar aus, um - trotz evtl. spürbarer zusätzlicher Energieverluste in D2, D8, DU, Q6, Q , Q13, Q16, R41, R42, R56 - jeweils die zugeordneten Zündpillen ZPl, ZP2, ZP3 des betreffenden Stromzweiges (ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9 zuverlässig auszulösen.

Die zum Zünden der drei Zündpillen ZPl, ZP2, ZP3 erforderliche Energie wird also in den eigenen Kondensatoren C2, C5, C9 die- ser Stromzweige gespeichert. Die Kapazitäten dieser drei Kon¬ densatoren sind so gewählt, daß deren gespeicherte Energie selbst im worst-case-Fall für eine sichere Zündung ausreicht.

Für die nachfolgenden Betrachtungen werden die in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausschnitte aus den Figuren 1 und 2, also die Bauteile-Hinweiszeichen des ersten Stromzweiges ZP1/C2 verwen¬ det. Für die anderen Stromzweige wären die entsprechenden ande¬ ren Hinweiszeichen einzusetzen.

Die Aufladung des Kondensators C2 erfolgt gemäß Figur 3 also hochohmig über die Widerstände R7, R14 und die Zündpille, weil dann die Schaltstrecke des Schalters Q6 nichtleitend ist. Der Spannungsendwert der Aufladung, also die Zündspannung, beträgt bei einer Betriebsspannung von 30 V ca. 29,4 V wegen des Span- nungsabfalls an der Diode Dl.

Die Ladezeitkonstante t ergibt sich somit aus der Formel : t = (R7+R14+RZp).C2 = 620 ms.

Bis sich der Kondensator C2 voll aufgeladen hat, vergehen also

Geht man entsprechend den gemachten Erfahrungen davon aus, daß eine Zündung schon bei einer Kondensatorspannung von 20 V si¬ chergestellt ist, vergeht bei der in Figur 3 gezeigten Dimen¬ sionierung aller Bauteile nach dem Einschalten der Schaltungs¬ anordnung eine Zeit von nur ca. 700 ms, bis das Gerät einsatz¬ bereit ist.

Bei der Entladung des Kondensators C2, also beim Unfall, ist aber die Schaltstrecke der Schalter Q6, Q16 und SS leitend. Dann wird GND-Potential an die positiv aufgeladene Seite des Kondensators gelegt, wodurch nun in einem dann niederohmigen Auslösestromkreis ein erheblicher Teil der Zündspannung dieses Kondensators C2 über der Zündpille liegt; vgl. damit nun den in Figur 4 gezeigten Ausschnitt von den Figuren 1 und 2. Die Ent¬ ladung des Kondensators C2 bei der Zündung der Zündpille ZPl erfolgt also über den niederohmigen Strompfad vom Pluspol zum Minuspol des Kondensators C2 wie folgt : durchgeschalteter

MOSFET Q6 - durchgeschalteter MOSFET 16 - Stromstoß-Erkennungs¬ widerstände R41/R42/R56 - geschlossener Safing-Sensor/Crash- sensor SS -Diode D2 - Zündpille ZPl.

Der durch die Zündpille fließende Stromstoß wird also im Zünd¬ fall im wesentlichen nur begrenzt durch die Stromstoß-Erken¬ nungswiderstände, die Kanalwiderstände der MOSFETs und den Zündpillenwiderstand selbst.

In diesem Stromkreis sind (auch in den beiden anderen Strom¬ zweigen ZP2/C5, ZP3/C9) übrigens vorteilhafterweise immer zwei Transistoren/MOSFETs in Reihe, so daß vor dem Unfall, z.B. beim Starten des Fahrzeuges, immer die Schaltstrecke des einen die¬ ser beiden MOSFETs zu Testzwecken durchgeschaltet werden darf, während die Schaltstrecke des zweiten MOSFET nichtleitend bleibt und seinerseits die Zündung der Zündpille während dieses Testvorganges verhindert. Der Safingsensor/Crashsensor SS be-

findet sich während dieses Testvorganges zusätzlich im in Figur

4 gezeigten Strompfad und verhindert seinerseits, daß ein De¬ fekt in der Elektronik, also z.B. das fehlerhafte Leiten der Schaltstrecke eines der beiden Schalter Q16, Q6, eine bei einem Test an sich nicht beabsichtigte Zündung auslöst. Das gilt auch für einen Test der beiden anderen Stromzweige des in den Figu¬ ren 1 und 2 gezeigten Beispiels.

In der Figur 2 sind mehrere Meßpunkte MP1 bis MP10 gezeigt. De- ren Potential kann zu Testzwecken während des Betriebes des Fahrzeuges, besonders bei dessen Start, vom Mikroprozessor μP überprüft werden. Um diese Überprüfung noch zuverlässiger zu machen, kann während der Überprüfung zusätzlich an mehrere de¬ finierte Schaltungspunkte Testsignale gelegt werden, vgl. z.B. die Potentialeingänge TEST, ANSTl bis ANST4, auch die in Figur

5 und 6 gezeigten Potentialeingänge ZK1, ZKA111, ZKA112, ZKCom; - zumindest ein Teil dieser Potentialeingänge kann übrigens auch in normalen Betriebszeiten, also vor dem Unfall oder beim Unfall, zusätzlich zur Steuerung der Schaltungsanordnung ver- wendet werden. Vor allem über den Potentialeingang TEST, vgl. Figur 2, kann vorübergehend mittels des Schalters Ql eine Test¬ spannung, hier die Hälfte von VCC30 also 15 V, an den Meßpunkt MP8 gelegt, damit der Beginn eines Unfalls simuliert und an den Stromstoß-Erkennungswiderständen R41/R42/R56 = hier 1 Ohm mit- tels des Meßpunktes MP10 beobachtet werden - was auch zuverläs¬ sig gestattet, den Schalter 16 zu testen.

Die Figur 1, noch genauer die Figur 2, zeigt, daß der MOSFET Q16 und die oben schon erwähnten parallelgeschalteten Strom- stoß-Erkennungswiderstände R41/R42/R56 für alle Stromzweige ge¬ meinsam verwendet werden. Der Aufwand für diese Bauteile ist also gering.

Im gezeigten Beispiel werden beim Unfall die Schaltstrecken der beiden MOSFETs Q16 und Q6 im Strompfad durchgeschaltet, wie an¬ hand von Figur 4 erläutert wurde. Jedem der hier insgesamt vier MOSFETs Q16, Q6, , Q13 ist die in Figur 1 gezeigte Ansteuer-

Schaltung ANST vorgeschaltet, vgl. in Figur 2 die entsprechen¬ den Hinweise auf die Potentialeingänge ANSTl bis ANST4, welche Ausgänge der in Figur 1 gezeigten Ansteuerschaltungen ANST dar¬ stellen. Zum Durchschalten eines MOSFET werden hier z.B. zwei komplementäre Signale zum Prozessor benutzt; die Figuren 5 und 6 zeigen solche Beispiele für den Aufbau der betreffenden An¬ steuerschaltungen ANST - in Figur 5 nur auszugsweise für den ersten Stromzweig mit dem MOSFET-Schalter Q6; in den beiden an¬ deren Stromzweigen sind die Ansteuerschaltungen ANST gleichar- tig wie in Figur 5 aufgebaut und betrieben.

Der in Figur 5 gezeigte high-aktive Potentialeingang ZKA111 ist für die drei die Auslösung steuernden Schalter/Transistoren Q6, Q9, Q13 gemeinsam vorgesehen. Der in Figur 5 gezeigte Potenti- aleingang ZK1 sowie die entsprechenden, den beiden anderen Schaltern 9, Q13 zugeordneten Potentialeingänge ZK2 und ZK3 dienen zur Steuerung der Stromstoß-Erzeugung der einzelnen zu¬ geordneten Kondensatoren C2, C5, C9. Der allen Stromzweigen gemeinsame Schalter/Transistor Q16 weist seinerseits die in Figur 6 gezeigten Ansteuereingänge ZKA112 und ZKCom und dient zur zusätzlichen gemeinsamen Steuerung der Stromstoß-Erzeugung der einzelnen Kondensatoren der Stromzweige, wie anhand der Figur 4 erläutert wurde.

Den Potentialeingangspaaren ZKAlll/ZKl, ZKA111/ZK2, ZKA111/ZK3, ZKA112/ZKCom werden gleichzeitig komplementäre Signale zugelei¬ tet, wenn die betreffenden Schalter Q6, Q9, Q13, Q16 zur ge¬ nannten Stromstoß-Erzeugung gesteuert werden wie die Figuren 5 und 6 zeigen. Durch diese Verwendung von jeweils zwei komple- entären Signalen wird vermieden, daß ein solcher Defekt des Mikroprozessors μP, bei dem alle seine Ein-/Ausgänge high oder low geschaltet werden, zu einer Fehlauslösung führt. Außerdem umgeht man mit dieser Verwendung komplementärer Signale Schwie¬ rigkeiten während der Reset-Phase des Mikroprozessors μP, in welcher der Mikroprozessor μP seine Ausgabeleitungen über einen internen pull-up-Widerstand auf high legt.

Zur Möglichkeit,

- mittels der gezeigten Schaltungsanordnung die Stromstöße zu messen, sowie

- evtl. diese Stromstöße jeweils nach ausreichender Sicherheit, daß der/die jeweils betroffene Auslöser/Zündpille auslöste, jeweils wieder - z.B. durch Sperren der Schalter 6, 9 bzw. Q13 - zu unterbrechen,

- sowie evtl. auch diese Stromstöße - z.B. in einem Speicher des Mikroprozessors μP - zu protokollieren, sei noch auf Folgendes hingewiesen, darunter vor allem nämlich auch auf unterschiedliche Dimensionierungsmöglichkeiten und unterschiedliche Möglichkeiten für die Definition von Schwell¬ werten des Stromstoßes :

Wenn ein Stromstoß auch nur durch einen einzigen der Auslöser/ Zündpillen fließt, erzeugt dieser Stromstoß gemäß den Figuren 1, 2 und 4 an den drei parallelgeschalteten Stromstoß-Erken¬ nungswiderständen R41/R42/R56 einen Spannungsabfall mit einem Maximalwert von ca. 7 V. Dieser Spannungsabfall wird im gezeig- ten Beispiel über R70 und D17 auf ca. 3,5 V begrenzt und über den in Figur 2 gezeigten Meßpunkt MP10 auf einen Mikroprozes¬ sor-Interrupteingang geführt. Dieser Interrupt kann z.B. dazu dienen, um mittels der Schalter Q6, 9, 13 den Stromstoß abzu¬ brechen. Diesen Interrupt-Eingang des Mikroprozessors μP kann man nun aber, besonders mittels der im Mikroprozessor μP ge¬ speicherten Software, unterschiedlich definieren :

Ist dieser Interrupt-Eingang als TTL-Eingang definiert, so wird ein Interrupt beim Anliegen einer Spannung > 2 V sicher ausge- löst. Dies entspricht also einem Stromstoß von > 2 A. Die gezeigte Schaltungsanordnung läßt also erkennen, ob der Stromstoß mindestens ca. 2 A erreichte.

Wird jener Interrupteingang aber als CMOS-Eingang programmiert, so wird ein high-Pegel bei > 0,7. VCC, also bei > 3,5 V er¬ kannt. In diesem Falle also wird ein Interrupt erst bei einem Zündstrom > 3,5 A generiert.

Beim in den Figuren gezeigten Beispiel enthalten die Stromzwei¬ ge die Zündpillen und die Kondensatoren jeweils als Serien¬ schaltung, worauf bereits hingewiesen wurde. Dann sind die Kon¬ densatoren C2, C5, C9 nicht nur leicht aufladbar und beim Un- fall leicht und schnell entladbar. Außerdem sind die wichtig¬ sten Bauteile der Schaltungsanordnung sehr gut testbar, sogar während des Betriebs des Fahrzeuges. Im Prinzip könnten aber die Stromzweige auch jeweils in sich parallel geschaltete Kon¬ densator/Auslöser-Anordnungen ZP1/C2, ZP2/C5, ZP3/C9 enthalten, wobei dann aber die Stromversorgung vor dem Unfall und der

Stromkreis während der Auslösung entsprechend anders dimensio¬ niert werden muß. Vor allem sollte jeweils ein von einem Crash¬ sensor gesteuerter Schalter in die parallel geschalteten Kon¬ densator/Auslöser-Anordnungen so eingefügt und betrieben wer- den, daß sich vor dem Unfall der Kondensator noch nicht über den Auslöser entladen kann, aber sich beim Unfall der Konden¬ sator rechtzeitig über den Auslöser entladen kann. Auch diese Variante der Erfiundung kommt ohne den zentralen Zündkondensa¬ tor des oben erwähnten Standes der Technik aus und braucht daher auch nicht die speziellen Entkopplungsmaßnahmen zwischen den verschiedenen Stromzweigen, um trotz Kurzschluß in einem ausgelösten Auslöser eine sichere Auslösung der übrigen Auslö¬ ser zu erreichen.

Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Schaltungsan¬ ordnung ist auch dadurch möglich, daß nicht nur ein einziger Safing-Sensor/Crash-Sensor das Entladen der Kondensatoren C2, C5, C9 auslöst. Um die Sicherheit gegen Fehlzündungen, z.B. auch beim Durchfahren von Schlaglöchern, zu erhöhen, können zu- sätzlich weitere Safing-Sensoren/Crash-Sensoren angebracht wer¬ den, wobei die Schaltungsanordnung bevorzugt nur dann die Kon¬ densatoren C2, C5, C9 entlädt, wenn mindestens zwei der Safing- Sensoren den Unfall anzeigen. Eine weitere Verbesserung ist da¬ durch möglich, daß nicht alle diese Sensoren einen identischen Aufbau aufweisen, sondern einen unterschiedlichen Aufbau. So kann z.B. der in Figur 1 gezeigte elektronische Sensor ES zu¬ sätzlich angebracht sein, wobei dann der in dieser Figur gezeig-

te Schalter SS z.B. Bestandteil eines mechanischen Safing-Sen- sors ist. Wenn man den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals des elektronischen Sensors ES, wie in Figur 1 gezeigt, vom Mik¬ roprozessor μP daraufhin auswerten läßt, ob der zeitliche Ver- lauf wirklich typisch für einen Unfall ist (also z.B. nicht ty¬ pisch für ein Schlagloch in der Straße), ist die Sicherheit ge¬ gen Fehlauslösungen des Schutzsystems weiter erhöht.

Die Erfindung bzw. deren Weiterbildungen gestatten also eine lange Reihe von Vorteilen zu erreichen :

1. Die Schaltungsanordnung eignet sich zum Auslösen eines In¬ sassen-Schutzsystems, bei dem ein oder mehrere Stromzweige parallelgeschaltet sind, wobei jeder dieser Stromzweige seinen eigenen Energiespeicher hat. 2. Die Entkoppelung erfolgt jeweils u.a. über einen in Serie geschalteten hochohmigen Widerstand.

3. Die Auslösung erfolgt mit Hilfe von Schaltern/Transisotren Q6/Q9/Q13 einerseits und Q16 andererseits, sowie einem zu¬ sätzlichen, z.B. mechanischen, Sensor-gesteuerten Schalter SS.

4. Schließt nur ein von den Ansteuerschaltungen ANST gesteuer¬ ter, an sich normalerweise den Zündstrom eines Stromzweiges auslösender Schalter - z.B. nur Q6 in Figur 2 und 4 - , aber nicht gleichzeitig der gemeinsame Schalter Q16, dann fließt nur ein Meßstrom über den in Figur 2 gezeigten Wi¬ derstand R49/R43, meßbar am Meßpunkt MP8, sowie ein zum Aus¬ lösen des/der Auslösers/Zündpille zu schwacher Strom durch die betreffende Zündpille des betreffenden Stromzweiges, meßbar an den in Figur 2 gezeigten Meßpunkten MP1/MP2 als Differenzspannung über der betreffenden Zündpille, diese Differenzspannung ist dann ein Maß für den (momentanen) Zündpillenwiderstand. - Der zeitliche Verlauf der dann am Widerstand R49/R43 bzw. am Meßpunkt MP8 gemessenen Spannung ist überdies ein Maß für die Kapazität des betreffenden Kondensators - C2, C5, C9 - des betreffenden Stromzweiges.

5. An den Stromstoß-Erkennungswiderstand R41/R56/R42 kann bei einem Unfall mittels des Meßpunktes MP10 die Höhe bzw. der

EHS

zeitliche Verlauf des jeweiligen Stromstoßes gemessen wer¬ den. 6. Durch die Reihenschaltung Q6/Q16 bzw. Q9/Q16 bzw. Q13/Q16 und durch das Durchschalten von jeweils nur einem einzigen i dieser vier Schalter Q6, Q9, Q12, Q16 kann jeder Stromzweig getestet werden, ohne daß die Gefahr einer Fehlauslösung besteht. - Der vom Safing-Sensor gesteuerte Schalter SS ge¬ währleistet, daß bei einem Fehler in der Schaltungsanord¬ nung keine ungewollte Auslösung erfolgt.