用于触发车辆的乘员保护装置的控制装置和控制方法

专利名称：用于触发车辆的乘员保护装置的控制装置和控制方法
技术领域：
本发明涉及一种按照独立权利要求所述类型的用于触发乘员保护装置的控制装 置以及方法。
背景技术：
DE 10 2004 056 415 Al已公开了一种集成电路，该集成电路电路除执行其它功 能之外，还执行至少一个加速度信号的评估，以用于释放至少一个点火输出级。所述加速度 信号的这一检查与由微控制器对该信号的检查并行执行。由此，可以实现分离的分析路径。 只有当微控制器和集成电路均判定触发乘员保护装置时，才实际触发乘员保护装置。

发明内容
与此相比，具有独立权利要求所述特征的、用于触发车辆的乘员保护装置的依据 本发明的控制装置以及依据本发明的方法，具有如下优点，即当通过分析电路，例如通过微 控制器提供传感器信号时，该传感器信号与测试信号组合以用于生成检测信号，所述测试 信号生成于分析电路之外，然后所述检测信号被安全控制器，即冗余分析装置，分析。这可 以防止，当微控制器处于不加控制的状态，并且由此将所述传感器信号以不能被控制的方 式传送给安全控制器时，这一点能够根据与来自微控制器外部的测试信号的组合而被识 别，并如此免去分析并因此防止错误地触发车辆的乘员保护装置。如果所谓的总线概念如FlexRay被用于将传感器信号传递到控制装置，那么传感 器信号到所述分析电路上的连接例如能够被设置。因此微控制器例如能够具有用于CAN和 /或FlexRay的接收电路，以使得微控制器的计算能力在这里能够被充分利用，并能免去在 有安全控制器的第二信号路径中实现接收器。在本发明中控制装置是一种电气装置，其处理至少一个传感器信号，并据此为乘 员保护装置比如安全气囊、安全带拉紧器或撞击激活的头枕生成触发信号。乘员保护装置 的触发在此意味着该乘员保护装置的激活。位于分析电路之外但位于所述控制装置之内的测试信号发生器用于提供测试信 号。在这里，该测试信号能够从存储器中，例如从EEPROM中调用或用预先规定的数据产生。 从从属权利要求可知，对于所述测试信号可能涉及密钥或其它的编码样式。从从属权利要 求可知，所述测试信号发生器能够被设置在集成电路上，该集成电路具备用于所述控制装 置的各种功能，因而是ASIC系统。在这里以软件的方式实现也是可能的。如已经说明的，所述分析电路涉及微控制器，但在这里也可能是所有其它的处理 器类型。同样，在这里也可以考虑合适的ASICs。为实现如微控制器的处理器中的功能，相 应的软件则是必要的。依据本发明，所述分析电路具有接口以用于提供所述至少一个传感 器信号。该接口能够被实现为软件模块或硬件部分。该接口使传感器数据的读入成为可能， 以便进一步处理该传感器数据。在此，有效数据被与其它的传输数据分离开。所述传感器信号通常涉及事故传感装置的信号，例如是加速度传感器、空气压力传感装置、固体声传感装置或环境传感装置。但是，其它的例如形变传感装置为此也能被运 用。在这里，所述传感器信号和其它信号一样被数字地实现，但其也能被模拟地传递。特别 地，所述传感器信号能涉及多路或单独的信号。根据本发明的分析模块可能是分析电路上的软件模块或硬件部分。它用于基于所 述至少一个传感器信号产生成第一触发判决。这意味着，分析模块依据传感器信号计算分 析算法。在此各种操作均能够被执行，如预处理，例如加速度信号的积分具有随后的阈值比 较及更多类似的操作。所述组合模块也能够以硬件和/或软件的方式实现。其用于组合所述至少一个传 感器信号和所述测试信号。这一组合使得安全控制器或从属于安全控制器的元件能够识 别，所述测试信号是否被分析电路以任何一种方式损毁了。这可能也适用于传感器信号。所述安全控制器通常涉及与所述分析电路分离的硬件，该硬件基于所述检测信号 独立于所述分析电路形成第二判决。在此，例如也有可能的是，对于一个多核计算机，所述 分析电路位于其中的一个核，所述安全控制器位于其中的另一个核。通常，与所述分析模块 相比，所述安全控制器使用较简单的算法。为了所述分析能够由所述安全控制器预处理所 述检测信号，例如，通过将所述检测信号从所述测试信号中重新分离出来。这个较简单的算 法，其与分析电路上的分析算法相比需要较少的计算步骤，能够通过硬件或软件的方式实 现。所述触发电路涉及一种逻辑，所述逻辑组合所述第一触发判决和所述第二触发判 决，并随后分析所产生的结果，并基于该分析触发相应的乘员保护装置。简单的例子是逻 辑与组合。然而所述逻辑能够是极其复杂的，以便从所述触发判决中也获取哪个乘员保护 装置、何时应当被触发的信息。该触发通常通过例如是MOSFETs的功率开关的控制实现，所 述功率开关的这种控制导致乘员保护装置的激活，例如通过用于安全气囊的点火元件的通 H1^ ο通过在从属权利要求中所列的措施和改进方案能够有利地改善在独立权利要求 给出的用于触发车辆的乘员保护装置的控制装置以及方法。有利的是，所述测试信号发生器被配置为用于提供密钥作为测试信号。也就是说， 所述测试信号在此是密钥，用该密钥能够编码，如例如由加密技术已知的。这一密钥在此可 能是固定保存的，或也可能从预先规定的数据计算出来。所述测试信号发生器在此包含其 自身的存储器或访问某个存储器，所述密钥例如作为日期被储存在其中。进一步有利的是，所述组合模块被构造为编码器，其中所述编码器用所述密钥将 所述至少一个传感器信号编码成检测信号；并且此外用于所述检测信号解码的解码器归入 所述安全控制器也是有利的。所述编码器在此涉及一个模块，其执行相应的计算即加密或 编码；所述解码器涉及适当的计算机，其从所述加密信号中重新释放出所述传感器信号。所 述解码器不是所述分析电路的一部分，而是例如，如下文所述，ASIC系统的一部分。此外有益的是，所述接口具有冗余模块，所述冗余模块将冗余添加到所述至少一 个传感器信号，并与所述组合模块相应地连接。在此实现至少一个带有冗余的传感器信号， 以使得例如能够进行适当的校正。为此能够用校验和检验，用校验和实现的传感器信号随 后例如输送到组合模块以用于编码。进一步有利的是，检测模块在所述解码器的下游；依据这个冗余检查所述传感器信号的完整性并且可能的话进行校正。所述分析电路能够优选地被构造为处理器，如上面所述。该处理器通常由一层半 导体基底组成。在该半导体基底上在硅中实现相应的功能。所述测试信号发生器、解码器、检测模块和安全控制器以及触发电路能够以有利 的方式被布置在一个集成电路上，并如此例如与其它功能相结合，形成ASIC系统。由此，这 些功能的低成本的实现是可能的。


在附图中示出了实施例，并在下面的说明书中对其进行详细解释。附图中图1示出了车辆内带有相连接的元件的根据本发明的控制装置的电路方框图；图2示出了根据本发明的相关信号处理的电路方框图；图3示出了根据本发明的方法的流程图。
具体实施例方式图1在电路方框图中示出了车辆FZ内与相连接的装置D⑶和PS连接的、根据本 发明的控制装置E⑶。在此只示出了对于理解本发明重要的构件。为简单起见，其它的对于 控制装置E⑶的运行所必需的构件已省去，因为它们对于本发明的理解没有重要贡献。传感器控制装置DCU传递传感器信号或传感器数据，例如通过总线传递到控制装 置ECU，并在此直接传递到微控制器μ C。作为总线在这里采用FlexRay标准。执行其它的 标准也是可能的。所述微控制器μ C本身具有接口 R，以便能接收传感器控制装置DCU的传感器数 据。该接口 R能够从可能用于总线传输的传输帧中提取有效数据，并转递至微控制器PC 内的其它模块。替代传感器控制装置D⑶，所述传感器控制装置D⑶包含各种对于乘员保护的功 能所必需的传感器，也能够设置其它构件，例如传感器族或单个传感器。传感器数据一方面 输送到分析模块A，另一方面输送到组合模块C。所述分析模块A将分析算法用于所述传感器信号。在这里使用各种信号处理方 法。尤其执行阈值比较。这些阈值也能够基于其它参量被改变。如果相关的触发阈值被超 过，则由所述分析模块A形成第一触发判决并传递给触发电路FLIC。所述传感器数据还由组合模块C处理，即通过其与所述测试信号发生器TG的测试 信号相互组合在一起的方法。这种组合在此被实现为加密或是简单地将密钥添加到所述传 感器信号，因为所述测试信号被构造为密钥。由此所述组合模块C被构造为编码器。所述 测试信号发生器被布置在ASIC系统上，在所述ASIC系统中还布置有所述解码器D、所述安 全控制器SC和所述触发电路FLIC。经加密的数据被从微控制器μ C通过组合模块C传送 到ASIC系统上的解码器D。所述解码器D现检测，密钥是否还如同其原先被所述测试信号 发生器TG向编码器C传递的一样。为此，所述测试信号发生器TG的密钥应供所述解码器 D使用，以便能进行更简单的比较。所述解码器D能够从存储器或其它构件获得所述密钥。所述有效数据被传递到所述安全控制器SC，由此所述安全控制器SC能够依据该传感器信号形成第二触发判决。所述安全控制器SC为形成所述第二触发判决同样运用至 少一个阈值比较，其中，通常这一形成比在微控制器μ c上执行所述分析算法的形成简单， 即包含较少的计算步骤。所述触发判决随后被传递到触发电路FLIC。所述触发电路FLIC将所述两个触发 判决组合，并且仅在二者均为肯定时，才进行乘员保护装置PS的触发。所述密钥因此由编码器C集成到所述信号，以便形成检测信号。在此所述信号能 够简单地与检测模板相乘，然后分到安全路径。通常需要明确的可逆的数学运算，也就是 说，在实现时可能在信号理论中找运行时间最优的变形。图2以电路方框图示出了本发明的有关部分。这里有效数据200将以序列 00111001向微控制器201传递，此处是传递给接收装置203，即所述接口。所述接收装置203 以添加校验和的方式将冗余添加到所述数据中，所述校验和一般是作为CRC循环冗余校验 码公知的。不带校验和的数据输送到算法205，以便形成第一触发判决。带校验和的数据被输送到所述编码器204，其中所述有效数据00111001在此被添 加了校验和11001。所述编码器204从ASIC系统202上的测试信号发生器206获得密钥 11000011。所述编码器204将该密钥集成到所述传感器信号。由此产生的信号随后被传递 到解码器207。所述解码器207也同样被布置于ASIC系统202上。所述解码器207同样也 从所述测试信号发生器206获得所述密钥11000011。由此，所述解码器207通过将密钥从 来自所述编码器204的信息中重新分离出来的方式，通过比较能够识别，该密钥是否已被 改变，例如由于微控制器201的故障。通过解码所获得的带冗余的有效数据被输送到检测模块208。这个检测模块依据 所述冗余检查所述有效数据是否被正确传输。如有需要，能够实现错误数据校正。如果所述 有效数据不正常，本方法终止于此，并不形成第二触发判决。然而如果所述有效数据是正确 的或能够执行校正，则所述有效数据被输送到同样位于ASIC系统202上的安全控制器209。 然后能够在其上形成第二触发判决。图3在流程图中示出了根据本发明的方法。在方法步骤300中，提供所述测试信 号，例如所述密钥。在方法步骤301中，提供传感器信号，例如在作为分析电路的微控制器 μ C中通过FlexRay总线提供。在方法步骤302中，该传感器信号在此被传送给所述分析算 法，以便形成第一触发判决。在方法步骤303中，依据所述传感器信号通过组合模块形成具 有所述测试信号的检测信号。为此能够使用编码器。在方法步骤304中，依据这个检测信 号，通过安全控制器SC形成第二触发判决。在方法步骤305中，所述第一触发判决和所述 第二触发判决被相互组合，以便判定乘员保护装置是否应被触发。然后实现乘员保护装置 的触发。
权利要求
1.一种控制装置(ECU)，用于触发车辆的乘员保护装置(PS)，该控制装置包括 -测试信号发生器(TG)，用于提供测试信号；-分析电路(μ C)，其具有用于提供至少一个传感器信号的接口(R)，其中所述分析电 路(μ C)具有分析模块(A)用于基于所述至少一个传感器信号生成第一触发判决，其中该 分析电路(μ C)具有组合模块(C)以用于基于所述至少一个传感器信号和所述测试信号的 组合生成检测信号；-安全控制器(SC)，用于基于所述检测信号形成第二触发判决； -触发电路(FLIC)，用于基于所述第一触发判决和所述第二触发判决来触发所述乘员 保护装置(PS)。
2.根据权利要求1的控制装置，其特征在于所述测试信号发生器(TG)被配置为用于 提供密钥作为所述测试信号。
3.根据权利要求2的控制装置，其特征在于所述组合模块(C)被构造为编码器，所述 编码器将所述至少一个传感器信号用所述密钥编码成所述检测信号，并且，用于所述检测 信号的解码的解码器(D)属于所述安全控制器(SC)。
4.根据前面的权利要求中任意一项的控制装置，其特征在于所述接口(R)具有冗余模块，所述冗余模块将冗余添加到所述至少一个传感器信号中 并与所述组合模块相连。
5.根据权利要求3和4之一的控制装置，其特征在于检测模块在所述解码器(D)的 下游，所述检测模块依据所述冗余检查所述传感器信号的完整性。
6.根据前面的权利要求中任意一项的控制装置，其特征在于所述分析电路(μC)被 构造为处理器。
7.根据前面的权利要求中任意一项的控制装置，其特征在于所述测试信号发生器 (TG)、所述解码器(D)、所述检测模块、所述安全控制器(SC)和所述触发电路(FLIC)布置在 一个集成电路上。
8.一种用于触发车辆的乘员保护装置(PS)的方法，具有如下的方法步骤 -提供测试信号；-提供至少一个传感器信号；-基于至少一个传感器信号形成第一触发判决；-基于所述至少一个传感器信号和所述测试信号的组合生成检测信号；-基于所述检测信号形成第二触发判决；-基于所述第一触发判决和所述第二触发判决触发所述乘员保护装置(PS)。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，提供密钥作为所述测试信号。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，将所述至少一个传感器信号用所述密钥编码 成所述检测信号。
全文摘要
本发明涉及一种用于触发车辆的乘员保护装置的控制装置和方法，其中提供来自分析电路外部的测试信号和分析电路内部的传感器信号。第一触发判决基于该传感器信号而形成。该测试信号进一步通过一个组合模块与该传感器信号组合成检测信号。基于该检测信号形成第二触发判决。基于所述第一触发判决和所述第二触发判决来实现该乘员保护装置的触发。
文档编号B60R21/013GK102123888SQ200980132178
公开日2011年7月13日 申请日期2009年6月25日 优先权日2008年8月19日
发明者R·迈尔 申请人:罗伯特·博世有限公司