(57)【特許請求の範囲】
【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、
衝突が発生した時にスイッチング手段（３）を操作させるための制御回路（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、
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）の正常な作動状態が存在している場合には、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ように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記監視手段（７）は、制御回路（４）の動作クロック（ａｓ）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１記載の装置。
【請求項３】
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１または２記載の装置。
【請求項４】
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３いずれか１項記載の装置。
【請求項５】
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４記載の装置。
【請求項６】
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５記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による自動車における乗員保護装置のトリガの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。
【０００２】
米国特許出願 ＵＳ ５， ４６０，４０４ 明細書からは、乗員保護装置が公知であり、この装置には、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。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願 ＤＥ １９６ ２５ ６１８ Ａ１ 明細書からは、テスト可能に構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。
【０００４】
前記ドイツ連邦共和国特許出願 ＤＥ １９６ ２５ ６１８ Ａ１明細書によるテスト可能な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。
【０００５】
本発明の課題は、前述したような従来装置における欠点に鑑みこれを解消すべ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。
【０００６】
本発明の前記課題は、請求項１及び９の特徴部分に記載されている本発明によって解決される。
【０００７】
本発明によれば有利には、制御回路のハードウエアに依存しないように構成さ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。
【０００８】
例えば制御回路がマイクロプロセッサとして構成されているならば、遮断手段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。
【０００９】
本発明の別の有利な構成例および実施例は従属請求項に記載される。
【００１０】
実施例
次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳細に説明する。この場合、
図１は、本発明による装置の第１ブロック回路図であり、
図２は、本発明による装置のさらなるブロック回路図である。
【００１１】
図１には、乗員保護装置のトリガのための本発明による装置のブロック回路図が示されている。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。
【００１２】
エネルギ源１，制御回路４，加速スイッチ５、制御可能な出力段３１，３２は、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。
【００１３】
テスト可能に構成された加速スイッチ５は、制御回路４のテスト信号ｔｓによ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。
【００１４】
【外１】
0003542775.tif 000002
【００１５】
トランジスタとして構成された制御可能な出力段の代わりに、他の電気的に制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。
【００１６】
代替的に前述したＡＮＤゲートの入力側をフリップフロップの出力側に接続させてもよい。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。
【００１７】
図１によれば電気的に制御可能な出力段３１と３２のブロックが加速スイッチ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ｆｓ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。
【００１８】
【外２】
0003542775.tif 000003
【００１９】
代替的な実施形態では、前述したフリップフロップの出力が作動許可信号ｆｓ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。
【００２０】
出力段３１と３２の制御のための全ての構成例に対して利点となることは、トリガ信号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。
【００２１】
図２には、本発明のさらなる別の実施例が示されている。この場合図１による装置と図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。
【００２２】
加速スイッチ５のトリガスイッチとしての構成（このスイッチング信号ｓｓが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ｓｓ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。
【００２３】
図１のように図２にも作動許可信号ｆｓを供給する監視回路７が制御回路４に対して設けられている。
【００２４】
この場合遮断手段６は、テストに基づく作動許可信号ｆｓ′を点火回路９に対し作動許可信号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。
【００２５】
点火回路９においてはテストに基づく作動許可信号ｆｓ′が再びＡＮＤゲートを介してトリガ信号Ｉｓと論理結合される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の第１ブロック回路図である。
【図２】本発明による装置のさらなるブロック回路図である。
【図１】
0003542775.tif 000004
【図２】
0003542775.tif 000005