用于向人员保护系统的供电的装置和方法

用于向人员保护系统的供电的装置和方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于向车辆中的人员保护系统的供电的装置（1），所述装置包括开关单元（10）和供电单元（30），所述供电单元给所述人员保护系统（40）提供驱动电压（Udd），其中如果所述供电电压（UB）超过一个预定的阈值电压电平，所述开关单元（10）给所述供电单元（30）提供供电电压（UB）。按照本发明提供设置机构（20），其提供不同的参考电压电平（UR1、UR2）作为用于所述开关单元（10）的阈值电压电平。
【专利说明】用于向人员保护系统的供电的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明基于一种根据独立权利要求1的前序的用于向车辆的人员保护系统的供电的装置以及一种根据独立权利要求9的前序的用于向车辆的人员保护系统的供电的方法。
【背景技术】
[0002]当前用于人员保护系统——其包括例如安全气囊系统、安全皮带拉紧器、安全带转动杆等等——的控制装置通常具有即使存在持久的蓄电池电压也可将相应的人员保护系统切换到所谓的“睡眠模式”的能力，在睡眠模式下几乎不需要功能性并且能够将电流消耗降低到预定的值例如100 μ A之下。系统是否应该激活或“睡眠”的决定能够在实施为安全气囊系统的人员保护系统中例如借助于对在安全气囊系统的ASIC (专用集成电路)的独立的输入连接引脚上的电压监控来实现。一旦在该输入连接引脚上识别到存在的电压，其大于预定的阈值例如3V，那么激活该安全气囊系统。如果在预定的阈值之下安全气囊系统保持非激活。用于睡眠识别的该电压阈值被固定地存储并且是非项目专用地可选择或可调节的。除了该睡眠阈值，其通过安全气囊系统的接通和/或断开状态确定逻辑决定，对于每个安全气囊系统还具有依赖于实施形式的电压阈值，从该电压阈值起必须确保安全气囊系统的完全的功能。原则上在此区分“6V装置”与“>6V装置”。“6V装置”的特征在于，该装置通过在电源上的优化的和成本多的输入滤波器自大约6V的供压起就已经完全有效地运行。“>6V装置”仅仅自大约7V的供电电压起才满足该要求。
[0003]如果供压在6V或7V之下，那么通过超过大约3V的睡眠阈值已经部分激活该安全气囊系统，然而不能够确保安全气囊系统是否达到了完全功能准备的状态。因此能够例如导致安全气囊系统中强烈生热或者提高的电磁干扰射线。仅仅存在的可能是，依赖于电压地激活或停止通过在控制装置中运行的软件程序控制的安全气囊系统功能。然而对于独立于软件程序的开关部分，例如人员保护系统的中央供电这是不适用的。
[0004]在公开文献DE10255433A1中描述了一种用于在节能运行中驱动供电电路的方法，其中相对于通常的运行减少电流消耗。供电电路包括具有对于电压转换运行可控制的电压转换开关和电压转换电容的电压转换器以及后置于电压转换器用于负载特别是微处理器的供电的稳压调节器。供电电路能够应用于安全装置，例如安全气囊、安全皮带拉紧器、安全带转动杆。为了减少电流消耗代替正常的电压转换运行，其电压转换开关连同稳压调节器作为关于在电压转换器的输出端上产生的输出电压的两点调节器被驱动。自身已知的两点调节优选如此实现，使得设有用于检测在第一电压转换器的输出端上产生的电压的检测机构和控制机构，如果检测机构显示一个位于在第一阈值之下的电压值，那么控制机构接通电压转换开关，而如果检测机构显示一个位于在第一阈值之上的电压值，那么控制机构又关断电压转换开关。电压转换开关的控制能够例如通过比较器实现。

【发明内容】
[0005]具有独立权利要求1的特征的用于向车辆的人员保护系统的供电的按照本发明的装置和具有独立权利要求9的特征的用于向车辆的人员保护系统的供电的按照本发明的方法相对而言具有的优点在于，整个人员保护系统仅仅自从足够高的供电电平起才被激活并且在太低的供电电平时变为或者保持非激活。如果供电电平也在特定的电压范围之下，那么人员保护系统的中央供电变得非激活并且不会“尝试”持久地保持人员保护系统的完全功能。因此也能够在给定的供电不足的情况下保证鲁棒的系统状态。该人员保护系统也根据供电或完全具有功能性地运作或保持完全非激活或变得完全非激活。
[0006]本发明的核心在于，仅仅自从一个阈值电压电平起激活人员保护系统的供电，该阈值电压电平由客户要求并且通过相应硬件设计实现。因此能够在每个时间点确保，人员保护系统相应于规范是完全具有功能的并且不会陷入到未限定的中间状态中，在该中间状态中只有受限的功能可用或者甚至能够出现不期望的效果，例如过热温度。由此能够显著改善人员保护系统的鲁棒性。同样能够降低人员保护系统的成本，因为优化的和成本多的构件对于低电压状态被节省或者能够省去必要的冷却措施。阈值电压电平——自从该阈值电压电平应该使得人员保护系统激活或非激活——能够在此根据人员保护系统的实施形式预定。
[0007]本发明的实施形式通过有利的方式实现了用于阈值电压电平的附加的设置机构。根据客户预定能够例如如此选择阈值电压电平，以使得仅仅从一个例如7V的供电电压电平起激活人员保护系统并且在低于该阈值时转入到“睡眠模式”，在该睡眠模式中调节人员保护系统的主动功能。能够由此实现，完全满足客户预定并且没有不必要地加重人员保护系统负荷或者在价格上提高人员保护系统。该负荷例如由此产生，即不变的人员保护系统在低电压状态下将显示显著更高的电流消耗和自身发热。人们能够在没有本发明的实施例的情况下仅仅由此降低这些电流消耗和自身发热，即通过具有低电压损耗等等的优化的构件改善在供电单元中的布线并继而使其更贵。通过本发明的实施形式能够尽大地避免布线的昂贵并且布线仅仅在人员保护系统的如下的实施形式中是需要的，即该人员保护系统实际上必须在最低的供电电平处被激活。每个人员保护系统能够因此在成本和功率损耗方面被优化。
[0008]因此能够预定例如至少两个不同的可选择的阈值电压电平，它们能够用于供电单元的激活或非激活。根据人员保护系统的实施形式于是能够在这两个阈值电压电平之间选择。本发明的实施例能够因此简单并且快速地匹配于不同设置的人员保护系统。
[0009]本发明的实施形式提供了一种用于向车辆中的人员保护系统的供电的装置，其包括开关单元和供电单元，所述供电单元给所述人员保护系统提供驱动电压。在此，如果所述供电电压超过一个预定的阈值电压电平，所述开关单元给所述供电单元提供供电电压。按照本发明提供设置机构，其提供不同的参考电压电平作为用于所述开关单元的阈值电压电平。
[0010]再者，本发明的实施形式提供了一种用于向车辆中的人员保护系统的供电的方法，包括开关单元和供电单元，所述供电单元给所述人员保护系统提供驱动电压，其中如果所述供电电压超过一个预定的阈值电压电平，所述开关单元给所述供电单元提供供电电压。按照本发明，提供不同的参考电压电平作为用于所述开关单元的阈值电压电平，根据所述供电单元和所述人员保护系统的当前实施形式从所述不同的参考电压电平中选择一个参考电压电平并且与所述供电电压的当前电平比较。
[0011]通过在从属权利要求中设计的措施和改进，在独立权利要求1中给出的用于人员保护系统的供电的装置以及在独立权利要求9中给出的用于人员保护系统的供电的方法的有利的改善是可能的。
[0012]特别有利的是，能够如此选择所述参考电压电平并继而如此选择对应的阈值电压电平，以使得施加到所述供电单元的供电电压的电平和引起的施加到所述人员保护系统的驱动电压的电平实现所述供电单元与所述人员保护系统的完全的功能。
[0013]在按照本发明的装置的有利的设计方案中，能够提供比较机构，其比较所述供电电压的当前电平与所述参考电压电平，并且如果所述供电电压的所述当前电平超过所述参考电压电平，产生用于开关元件的开关信号，其中所述开关元件在接通的状态下施加所述供电电压到所述供电单元。该比较机构例如设计为比较器，由此实现了比较机构的低成本的实现。
[0014]在按照本发明的装置的另一有利的设计方案中，所述设置机构能够包括选择机构，其根据选择的设置选择对应的参考电压电平。此外所述设置机构包括开关阈值预定机构，其输出所选择的参考电压电平到所述开关单元。此外，所述选择机构能够输出设置信号到所述开关阈值预定机构，所述设置信号代表所选择的参考电压电平。所述设置信号能够例如被实施为设置电压，其具有至少两个不同的电压电平并且被施加到所述开关阈值预定机构的至少一个连接引脚上。在此，第一设置通过设置电压电平代表，所述第一设置位于在一个预定的阈值之下，所述预定的阈值位于至少两个电压电平之间，并且第二设置通过设置电压电平代表，其相应于或者大于预定的阈值。
[0015]备选地，所述设置信号能够作为数据信号由实施的软件程序产生，其中所述数据信号包括可预定数量的有效数据字符，它们分别对应于一个参考电压电平。
[0016]在按照本发明的方法的有利设计方案中，如此选择所述参考电压电平并继而如此选择对应的阈值电压电平，以使得施加到所述供电单元的供电电压的电平和引起的施加到所述人员保护系统的驱动电压的电平实现所述供电单元与所述人员保护系统的完全的功倉泛。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]本发明的实施例在附图中示出并且在随后的描述中进一步阐述。在附图中相同的附图标记表示执行相同或相似功能的构件或元件。
[0018]图1示出了按照本发明的用于向人员保护系统的供电的装置的实施例的示意方框图；
[0019]图2示出了用于向来自图1的用于人员保护系统的供电的装置的激活机构的实施例的示意方框图；
[0020]图3示出了用于来自图2的激活机构的设置信号的特性曲线图；
[0021]图4示出了来自图2的激活机构的开关单元的系统状态的特性曲线图。
【具体实施方式】
[0022]当前人员保护系统的供电方案设定，自从最小大约3V的蓄电池电压起实现人员保护系统的开始运行，而不依赖于在客户哪个电压范围中要求该功能。这表示，每个人员保护系统在该电压阈值之上时尝试开始运行全部的电路部分。然而基于非常小的输入电压不能够确保实现全部功能的状态。可能由此产生这样一个系统状态，在其中蓄电池电压的自身最小变化对人员保护系统的功能具有作用。借助于内部电压监控和电压分析处理虽然能够确保不造成严重的错误行为，然而不能够主动离开人员保护系统的这种非完全功能的中间状态。
[0023]如由图1和2清晰可见，用于向车辆中人员保护系统40供电的装置I的示出的实施例包括开关单元10和供电单元30,所述供电单元给所述人员保护系统40提供驱动电压Udd，其中如果所述供电电压Ub超过一个预定的阈值电压电平UB1、UB2，所述开关单元10给所述供电单兀30提供供电电压Ub。在车辆中供电电压Ub由未不出的车辆蓄电池和/或由未示出的发电机产生。此外供电单元30或人员保护系统40包括未示出的电路部分，其在供电电压Ub故障时确保在碰撞情况下人员保护系统40的紧急供电。
[0024]按照本发明提供设置机构20，其提供不同的参考电压电平UK1、UK2作为用于所述开关单元10的阈值电压电平Ub1、Ub2。如此选择参考电压电平Uk1、Uk2并继而对应的阈值电压电平Um、Ub2,以使得施加到所述供电单元30的供电电压Ub的电平和引起的施加到所述人员保护系统40的驱动电压Udd的电平实现所述供电单元30与所述人员保护系统40的完全的功能。对于“6V装置”，例如如此选择参考电压电平UK1、UK2并继而如此选择对应的阈值电压电平UB1、UB2，以使得施加到所述供电单元的供电电压Ub的电平为至少6V。对于“>6V装置”例如如此选择参考电压电平Un、Ue2并继而如此选择对应的阈值电压电平Um、Ub2，以使得施加到所述供电单元30的供电电压Ub的电平为至少7V。在示出的实施例中，开关机构10和设置机构20组合为一个激活单元5，其根据预定标准施加供电电压Ub到供电单元30。
[0025]如由图2清晰可见，在开关单元10中设有比较机构14，其比较所述供电电压Ub的当前电平与选择的参考电压电平UK1、UK2，并且如果所述供电电压Ub的所述当前电平超过选择的参考电压电平UK1、UK2，产生用于开关元件12的开关信号S。在所示断开的状态下没有以供电电压Ub给供电单元30供电。仅仅在未示出的接通的状态下开关元件12施加供电电压Ub到供电单元30。供电单元30随后根据施加的供电电压Ub产生用于人员保护系统40的驱动电压Udd。
[0026]所述设置机构20包括选择机构24，其根据选择的设置CO、Cl选择对应的参考电压电平UK1、UR2。在第一设置CO的情况下，该设置例如代表“6V装置”，选择大约6V的第一参考电压电平UK1。在第二设置Cl的情况下，该设置例如代表“>6V装置”，选择大约7V的第二参考电压电平UK2。此外，所述设置机构20包括开关阈值预定机构22，其输出选择的参考电压电平UR1、Ue2到所述开关单元10。为了选择参考电压电平Um、Uk2，所述选择机构24输出设置信号Ucon到所述开关阈值预定机构22，所述设置信号代表选择的参考电压电平UR1、Ur2 °
[0027]由图2进一步清晰可见，选择的参考电压电平UK1、UK2施加到开关单元10的比较机构14。在开关阈值预定机构22施加第一参考电压电平Um到比较机构14的情况下，如果供电电压Ub的当前电平达到或超过第一阈值电压电平Ubi，那么比较机构14产生用于开关元件12的开关信号S。在开关阈值预定机构22施加第二参考电压电平Ur2到比较机构14的情况下，如果供电电压Ub的当前电平达到或超过第二阈值电压电平Ub2，那么比较机构14产生用于开关兀件12的开关信号S。
[0028]在示出的实施例中选择机构24具有转换开关，其可在两个开关状态之间转换，两个开关状态分别提供一个预定的电压电平Ucm、Ucpi。对此，所述设置信号Ucon被实施为设置电压，其具有至少两个不同的电压电平ucm、Um并且被施加到所述开关阈值预定机构22的至少一个连接引脚上。其中第一设置CO通过设置电压电平代表，所述第一设置位于在一个预定的阈值SW之下，所述预定的阈值位于在至少两个电压电平Ucm、Ucpi之间。如由图3清晰可见，第一电压电平Ucm相应于例如大约OV的电压，而第二电压电平Ucpi相应于例如大约5V的电压而阈值SW等于例如大约4V的电平。第二设置Cl通过设置电压电平代表，该设置电压电平相应于或者大于预定的阈值SW。在示出的实施例中，相应于“6V运行”的第一设置CO或相应于“>6V运行”的第二设置Cl在用于供电的装置I的起动期间在一个固定的时间点tl被确定。该确定根据当前设置电压电平Ucm、Ucpi实现，该设置电压电平作为设置信号Ucon被施加在开关阈值预定机构22的设置连接引脚上。在示出的实施例中，在时间点tl第二设置电压电平Um施加在开关阈值预定机构22的设置连接引脚上。在第一设置电压电平Umi的简单实现中能够通过选择机构24将开关阈值预定机构22的设置连接引脚接地短路。为了实现第二设置电压电平Um能够通过选择机构24将开关阈值预定机构22的设置连接引脚与大约5V的内部供电电压的固定的电压电平连接。对于剩余的通电时间冻结调节的设置状态CO、Cl，亦即在运行期间不具有在第一设置状态CO与第二设置状态Cl之间或与之相反的过渡。仅仅在用于供电的装置I的完全复位过程期间又消除调节的设置状态C0、C1并且在重新起动用于供电的装置I时又重新读入。
[0029]如由图4清晰可见，本发明的实施形式维持至少两个不同的阈值电压电平UB1、UB2，它们能够用于供电单元30的激活或非激活。随后，能够项目特定地在这两个阈值之间选择。相应的设置CO、Cl在示出的实施例中通过特定为此设置的设置连接引脚实现，所述设置连接引脚根据设置信号Ucon的施加到比较机构14的电平通知不同的逻辑状态。如果在该设置连接引脚上例如识别到大约OV的第一电压电平Ucm,那么调节大约6V的第一阈值电压电平UB1。这表示，比较机构产生用于开关元件12的开关信号S，并且如果供电电压Ub的当前电平达到或超过大约6V的第一阈值电压电平Ubi，开关单元10从断开的第一开关状态SZl转换到闭合的第二开关状态SZ2。如果在设置连接引脚上存在大约5V的第二电压电平Um，那么调节大约7V的第二阈值电压电平UB2。这表示，比较机构产生用于开关元件12的开关信号S，并且如果供电电压Ub的当前电平达到或超过大约7V的第二阈值电压电平UB2，开关单元10从断开的第一开关状态SZl转换到闭合的第二开关状态SZ2。在此能够以比较器实现对比较机构14中的设置连接引脚的分析处理。
[0030]在按照本发明的装置的备选的未示出的实施形式中，所述设置信号Uam作为数据信号由实施的软件程序产生。在此，所述数据信号包括可预定数量的有效数据字符，它们分别对应于一个参考电压电平UR1、UK2。根据期望的参考电压电平Um、Ue2随后施加相应的数据字符到开关单元10中的比较机构14。
[0031]本发明的实施形式提供了仅仅自从足够高的供电电平起才激活或非激活整个人员保护系统。如果供电电压也在特定的范围之下，那么人员保护系统的中央供电变得非激活并且不会被“尝试”(因为不是由客户所要求的)持久地保持人员保护系统的完全功能。因此也能够在给出的供电不足的情况下保证鲁棒的系统状态。该人员保护系统也根据存在的供电或者完全具有功能性或者保持或变得完全非激活。
【权利要求】
1.一种用于向车辆中的人员保护系统供电的装置，其包括开关单元(10)和供电单元(30)，所述供电单元给所述人员保护系统(40)提供驱动电压(Udd)，其中如果供电电压(Ub)超过一个预定的阈值电压电平(UB1、UB2)，所述开关单元(10)给所述供电单元(30)提供所述供电电压(UB)，其特征在于设置机构(20)，其提供不同的参考电压电平(UK1、UK2)作为用于所述开关单元(10)的阈值电压电平(UB1、UB2)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，如此选择所述参考电压电平(UK1、Ue2)并继而如此选择对应的阈值电压电平(UB1、UB2)，以使得施加到所述供电单元(30)的所述供电电压(Ub)的电平和引起的施加到所述人员保护系统(40)的所述驱动电压(Udd)的电平实现所述供电单元(30)与所述人员保护系统(40)的完全的功能。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，比较机构(14)，其比较所述供电电压(Ub)的当前电平与所述参考电压电平(UK1、UK2)，并且如果所述供电电压(Ub)的所述当前电平超过所述参考电压电平(UK1、UK2)，产生用于开关元件(12)的开关信号(S)，其中所述开关元件(12)在接通的状态下施加所述供电电压(Ub)到所述供电单元(30)。
4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，所述设置机构(20)包括选择机构(24)，所述选择机构根据选择的设置(CO、Cl)选择对应的参考电压电平(Ue1、Uk2)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述设置机构(20)包括开关阈值预定机构(22)，所述开关阈值预定机构输出所选择的参考电压电平(UK1、Ue2)到所述开关单元(10)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述选择机构(24)输出设置信号(Uam)到所述开关阈值预定机构(22)，所述设置信号代表所述所选择的参考电压电平(UK1、UK2)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述设置信号(Uam)被实施为设置电压，所述设置电压具有至少两个不同的电压电平(Ucm、Ucpi)并且被施加到所述开关阈值预定机构(22)的至少一个连接引脚上，其中第一设置(CO)通过设置电压电平代表，所述第一设置位于在一个预定的阈值(SW)之下，所述预定的阈值位于至少两个电压电平(UCP(l、Um)之间，并且其中第二设置(Cl)通过设置电压电平代表，其相应于或者大于预定的阈值(SW)。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述设置信号(Uam)能够作为数据信号由实施的软件程序产生，其中所述数据信号包括可预定数量的有效数据字符，所述可预定数量的有效数据字符分别对应于一个参考电压电平(Ue1、Uk2 )。
9.一种用于向车辆中的人员保护系统供电的方法，包括开关单元(10)和供电单元(30)，所述供电单元给所述人员保护系统(40)提供驱动电压(Udd)，其中如果供电电压(Ub)超过一个预定的阈值电压电平(UB1、UB2)，所述开关单元(10)给所述供电单元(30)提供所述供电电压(Ub)，其特征在于，提供不同的参考电压电平(UK1、UK2)作为用于所述开关单元(10)的阈值电压电平(UB1、UB2)，根据所述供电单元(30)和所述人员保护系统(40)的当前实施形式从所述不同的参考电压电平中选择一个参考电压电平并且与所述供电电压(Ub)的当前电平比较。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，如此选择所述参考电压电平(UK1、UK2)并继而如此选择所述对应的阈值电压电平(UB1、UB2)，以使得施加到所述供电单元(30)的所述供电电压(Ub)的电平和引起的施加到所述人员保护系统(40)的所述驱动电压(Udd)的电平实现所述供电单元(30)与所述人员保护系统(40)的完全的功能。
【文档编号】B60R21/017GK103826931SQ201280041669
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年7月4日 优先权日:2011年8月31日
【发明者】F·西韦尔斯, H·舒马赫, C·利斯特 申请人:罗伯特·博世有限公司