DE10346623A1 - Control device for a restraint system - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Steuergerät für ein Rückhaltesystem vorgeschlagen, das alle angeschlossenen pyrotechnischen Zündelemente zündet. Das Steuergerät erhält dafür über eine Diagnoseschnittstelle (103) ein Software-Element, das alle Zündkreise (107, 108) und den Auslösealgorithmus zur Zündung aller Zündkreise (107, 108) konfiguriert und für einen Sicherheitsbaustein derartige Sensorwerte emuliert, sodass der Sicherheitsbaustein (105) alle Zündkreise (107, 108) freigibt.A control device for a restraint system is proposed which ignites all connected pyrotechnic ignition elements. For this purpose, the control unit receives a software element via a diagnostic interface (103), which configures all ignition circuits (107, 108) and the triggering algorithm for ignition of all ignition circuits (107, 108) and emulates sensor values of this type for a safety module, so that the safety module (105) releases all ignition circuits (107, 108).
Description
Die Erfindung geht aus von einem Steuergerät für ein Rückhaltesystem nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.The Invention is based on a control device for a restraint system of the type of the independent Claim.
In bestimmten Märkten wie Japan ist in Steuergeräten für Rückhaltesysteme eine sogenannte Funktion zur Entsorgungszündung gesetzlich vorgeschrieben. Sie dient dazu, bei der Verschrottung des Fahrzeugs alle pyrotechnischen Zünd- und Gaserzeugungselemente von Airbags und Gurtstraffern gefahrlos zu zünden, bzw. abzubrennen. Danach ist der weitere Verschrottungsvorgang ohne Gefährdung durch die Airbags und ohne Gefährdung der Umwelt möglich. Außerdem müssen die abgebrannten pyrotechnischen Elemente nicht nur aufwändig entsorgt werden, sondern können der Altmetallverwertung zugeführt werden.In certain markets like Japan is in control units for restraint systems a so-called function for ignition ignition is legally required. It is used when scrapping the vehicle all pyrotechnic Ignition and Gas generating elements of airbags and belt tensioners can be closed safely ignite, or burn off. After that, the further scrapping process is without Danger from the airbags and without risk of the environment possible. Moreover have to the spent pyrotechnic elements are not only laboriously disposed of, but can recycled metal become.
Das erfindungsgemäße Steuergerät mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Software-Element über eine bereits vorhandene Schnittstelle, vorzugsweise eine Diagnoseschnittstelle, des Steuergeräts in das Steuergerät eingespeist wird, wobei das Softwareelement dann alle Zündkreise und den Auslösealgorithmus zur Zündung aller Zündkreise konfiguriert und für einen Sicherheitsbaustein, der unabhängig von einem Prozessor im Steuergerät die Sensorwerte überprüft und dann gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Überprüfung die Zündkreise freigibt, solche Sensorwerte emuliert, sodass der Sicherheitsbaustein diese Zündkreise alle freigibt. Es wird also ein Auslösefall für alle Zündkreise vorgespiegelt. Dies ermöglicht dann, dass über dieses Software-Element in einfacher Weise ohne zusätzliche Stecker über die bereits vorhandene Hardware alle Zündelemente gezündet werden können, sodass die Entsorgungszündung damit in einfachster Weise gewährleistet wird. Die Emulation der Sensorwerte ist notwendig, da auf den Sicherheitspfad über die Diagnoseschnittstelle nicht zugegriffen werden kann. Das Software-Element kann auch so ausgeführt sein, dass es lediglich ein Befehl ist, der dazu führt, dass eine weitere Software im Steuergerät aktiviert wird, die den Auslösealgorithmus und die Zündkreise zur Zündung aller vorhanden Zündelemente konfiguriert und die Sensorwerte emuliert, um letztlich die Zündelemente alle zu zünden.The Control device according to the invention with the features of the independent In contrast, claims the advantage that a software element over an existing one Interface, preferably a diagnostic interface, of the control unit in the control unit is fed in, the software element then all ignition circuits and the trigger algorithm for ignition all ignition circuits configured and for a security module that is independent of a processor in the control unit checked the sensor values and then possibly dependent from reviewing the ignition circuits releases such sensor values, so that the safety module these firing circuits everyone releases. A triggering event is therefore simulated for all ignition circuits. This allows then that over this software element in a simple manner without additional Plug over the existing hardware all ignition elements are ignited can, so that the disposal ignition thus guaranteed in the simplest way becomes. The emulation of the sensor values is necessary because the safety path is via the Diagnostic interface cannot be accessed. The software element can also run like this that it’s just a command that causes a additional software in the control unit is activated, the trigger algorithm and the ignition circuits for ignition all existing ignition elements configured and the sensor values emulated to ultimately the ignition elements to ignite all.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Steuergeräts für ein Rückhaltesystem möglich.By those in the dependent Claims specified Features and developments are advantageous improvements to the in the independent claim specified control unit for a restraint system possible.
Aus Vereinheitlichungsgründen ist es besonders vorteilhaft, dass die Diagnoseschnittstelle entweder ein CAN-Bus ist oder eine K-Line ist. Die K-Line ("Kommunikations-Leitung") ist eine standardisierte Hardwareschnittstelle, über die z.B. die Werks- oder auch andere Diagnosen (Werkstattdiagnose) gemacht werden können. Vorteilhafterweise sind der Prozessor, der Sicherheitsbaustein und wenigstens ein Sensorbaustein und/oder wenigstens ein Schnittstellenbaustein zum Anschluss von externen Sensoren über einen Bus verbunden, wobei der Prozessor auf dem Bus die Sensorwerte emuliert, sodass der Sicherheitsbaustein diese emulierten Sensorwerte überprüft. Als Bus wird vorteilhafterweise der sogenannte SPI (Serial Peripherial Interface)-Bus verwendet. Die SPI-Leitung weist selbst fünf einzelne Leitungen auf. Da es sich um eine Synchronübertragung handelt, ist eine Taktleitung, die mit CLK gekennzeichnet ist, vorhanden. Für die Datenübertragung vom Master, das ist hier der Prozessor, zu einem Slave, beispielsweise einem Sensor-IC oder einem Schnittstellenbaustein, ist die MOSI (Master Out Slave In)-Leitung vorhanden. Für die Datenübertragung von einem Slave zu dem Master ist hingegen die MISO (Master In Slave Out)-Leitung vorhanden. Um den entsprechenden Slave auszuwählen, wird die CS-Leitung (Chip Select) verwendet. Um die SPI-Datenübertragung freizugeben, wird eine Enable-Leitung, die mit EN gekennzeichnet ist, verwendet. Die SPI-Leitung geht von einem Master aus und verzweigt sich dann zu den einzelnen Slaves, wobei die SPI-Leitung aber immer die fünf einzelnen Leitungen aufweist. Hier ist nun vorgesehen, dass der Prozessor über die MISO-Leitung, über die der Prozessor normalerweise Daten empfängt, diese emulierten Sensorwerte überträgt, um damit dem Sicherheitsbaustein die emulierten Sensorwerte vorzuspiegeln. Dafür ist die MISO-Leitung mit einem Input-Output-Port des Prozessors zur Übertragung der emulierten Sensorwerte verbunden.Out unification reasons it is particularly advantageous that the diagnostic interface either is a CAN bus or is a K-Line. The K-Line ("communication line") is a standardized one Hardware interface, via e.g. the factory or other diagnoses (workshop diagnosis) can be made. The processor, the security module and are advantageously at least one sensor module and / or at least one interface module for connecting external sensors connected via a bus, whereby the processor on the bus emulates the sensor values so that the safety module checked these emulated sensor values. As The so-called SPI (Serial Peripherial Interface) bus used. The SPI leadership itself has five individuals Lines on. Since it is a synchronous transmission, one is Clock line marked with CLK is present. For data transmission from the master, here is the processor, to a slave, for example a sensor IC or an interface module, the MOSI (master Out slave in) line available. For data transmission from a slave however, the MISO (Master In Slave Out) line is available to the master. To select the corresponding slave, the CS line (Chip Select) used. To the SPI data transmission an enable line is marked, which is marked with EN is used. The SPI management assumes a master and branches then to the individual slaves, with the SPI line always the five individual ones Has lines. It is now provided here that the processor has the MISO management, about which the processor normally receives data transmits these emulated sensor values to to pretend the emulated sensor values to the safety module. For that is the MISO line with an input-output port of the processor for transmission of the emulated sensor values.
Weiterhin ist im Prozessor ein Boot-Loader vorteilhafterweise vorgesehen, der das Software-Element lädt und dann sofort startet. Vorteilhafterweise kann weiterhin ein Reset-Schalter vorgesehen sein, der zum Neustart des wenigstens einen Sensorbausteins und Sicherheitsbausteins vorgesehen ist. Auch die Zündkreise können damit neu gestartet werden.Farther a boot loader is advantageously provided in the processor, that loads the software element and then starts immediately. A reset switch can also advantageously be used be provided for restarting the at least one sensor module and safety module is provided. The ignition circuits too can to be restarted.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments the invention are shown in the drawing and are in the following description in more detail explained.
Es
zeigen
Beschreibungdescription
Es wird ein Entsorgungszündungskonzept über bereits im Airbagsteuergerät vorhandene Kundendiagnoseschnittstellen wie CAN oder K-Line ohne zusätzliche Schnittstellen vorgeschlagen. Es wird dabei auf die vorhandene mechanische und elektrische Hardware zurückgegriffen. Insbesondere ist bei dem erfindungsgemäßen Steuergerät vorgesehen, dass ein unabhängiger Sicherheitspfad, der durch einen Sicherheitsbaustein realisiert wird, durch die Emulation von solchen Sensorwerten getäuscht wird, die einen Auslösefall für alle Zündelemente anzeigen.It a disposal ignition concept is already about in the airbag control unit existing customer diagnostic interfaces such as CAN or K-Line without additional Interfaces suggested. It is based on the existing mechanical and electrical hardware. In particular, the control device according to the invention provides that an independent Security path that is implemented by a security module is deceived by the emulation of such sensor values, which is a trigger event for all ignitors Show.
Der Prozessor, der ein Mikrocontroller sein kann, wertet insbesondere über einen SPI-Bus verfügbare Sensorkanäle wie Beschleunigungswerte und Drehratenwerte aus und verarbeitet diese entsprechend den implementierten Algorithmen. Das sind solche Algorithmen, die zur Ansteuerung der Rückhaltemittel dienen, die über die Zündelemente gezündet werden, sofern es sich um pyrotechnisch auslösbare Rückhaltemittel wie Airbag oder Gurtstraffer handelt. Der Mikrocontroller greift über einen unter Umständen zweiten SPI-Bus auf Endstufen-ICs, also die Zündkreise, zu. Die Endstufen-ICs überwachen das Zündelement und sorgen im Auslösefall dafür, dass die Auslöseenergie den angeschlossenen Zündelementen zugeführt wird.The Processor, which can be a microcontroller, evaluates especially via one SPI bus available sensor channels such as acceleration values and Turn rate values and processes them according to the implemented Algorithms. These are algorithms that control the restraint serve that over the ignition elements are ignited, if it is pyrotechnically triggerable restraint such as airbag or Belt tensioner acts. The microcontroller reaches under one circumstances second SPI bus to power amplifier ICs, i.e. the ignition circuits. Monitor the power amplifier ICs the ignition element and take care when triggered for this, that the trigger energy the connected ignition elements supplied becomes.
Zur Realisierung des vom Mikrocontroller unabhängigen Hardwarepfads wird ein weiter IC verwendet, der hier als Sicherheitsbaustein bezeichnet wird. Dieser Sicherheitsbaustein ist an den selben SPI-Bus wie die Sensoren und der Mikrocontroller angeschlossen. Der Sicherheitsbaustein kann nur einmal nach jedem Einschalten des Steuergeräts konfiguriert werden. Danach kann nicht mehr schreibend auf ihn zugegriffen werden. Der Sicherheitsbaustein überwacht die auf den SPI-Bus übertragenen Sensordaten und vergleicht sie mit gespeicherten Grenzwerten. Überschreitet ein Sensor definierte Schwellen, so gibt dieser Sicherheitsbaustein unabhängig vom Mikrocontroller ein Plausibilitätssignal für die Auslösung bestimmter Zündkreise. Der Sicherheitsbaustein besteht demnach aus Schaltkreisen, die in ihrer Komplexität wesentlich einfacher sind als die eines Mikrokontrollers.to Realization of the hardware path independent of the microcontroller is a continues to use IC, which is referred to here as a safety module. This safety module is on the same SPI bus as the sensors and the microcontroller connected. The safety module can can only be configured once each time the control unit is switched on. After that can no longer be accessed in writing. The safety module monitors the sensor data transferred to the SPI bus and compares them with saved limit values. exceeds this sensor provides safety thresholds independently a plausibility signal from the microcontroller for the triggering of certain ignition circuits. The safety module therefore consists of circuits that are in their complexity are much simpler than that of a microcontroller.
Erfindungsgemäß wird in den Mikrocontroller über eine Diagnoseschnittstelle eine spezielle Entsorgungszündungssoftware, die hier mit Software-Element beschrieben ist, direkt in einen RAM-Speicher geladen und dort gestapelt. Dazu wird eine sogenannte Boot-Loader-Software verwendet.According to the invention in the microcontroller a diagnostic interface, special disposal ignition software, which is described here with software element, directly into a RAM memory loaded and stacked there. For this purpose, a so-called boot loader software is used used.
Aufgabe der Entsorgungszündungssoftware ist es, das Steuergerät mit allen Signalen zu bedienen, sodass ein unterbrechungsfreier Betrieb des Steuergeräts möglich ist. Dazu gehört, die Watch-Dogs zu bedienen und eine Buskommunikation zu ermöglichen. Weiterhin ist es die Aufgabe, den Airbagalgorithmus im Mikrocontroller so zu manipulieren, also zu konfigurieren, dass der Mikrocontroller die Auslösung aller Zündkreise freigibt und zündet. Eine weitere Aufgabe ist, den Sicherheitsbaustein dazu zu veranlassen, dass dieser die Plausibilität für die Endstufen-ICs liefert.task the disposal ignition software it, the control unit to operate with all signals, so that an uninterrupted Operation of the control unit possible is. This includes to operate the watch dogs and to enable bus communication. It is also the task of the airbag algorithm in the microcontroller to manipulate, that is, to configure the microcontroller release all ignition circuits releases and ignites. A another task is to cause the safety module to that this is the plausibility for the Power stage ICs supplies.
Ein weiterer Bestandteil eines solchen Konzepts kann optional eine einfache Schaltung zum Reset der Sensor- und Endstufen-ICs sowie des Sicherheitsbausteins, gesteuert vom Mikrocontroller sein. Die Boot-Loader Software steuert den Resetschalter. Durch diese Schaltung lässt sich das Entsorgungszündungskonzept flexibler handhaben, da nach einem solchen Reset neu konfiguriert werden kann. Dies kann unabhängig von der Initialisierungsphase des Steuergeräts erfolgen, bei deren Ende alle ICs verriegelt werden und ein Schreibzugriff danach unmöglich ist. Das Software-Element wird nunmehr einen virtuellen Sensor emulieren, der über den SPI-Bus, an dem die physikalischen Sensoren und der Sicherheitsbaustein eingeschlossen sind, emulierte Sensordaten auf den SPI-Bus einspeist. Diese emulierten Sensordaten werden vom Sicherheitsbaustein ausgewertet und veranlassen den Sicherheitsbaustein dazu, die Endstufen-ICs freizugeben.On Another component of such a concept can optionally be a simple one Circuit for resetting the sensor and power amplifier ICs as well as the safety module, controlled by the microcontroller. The boot loader software controls the reset switch. This circuit enables the disposal ignition concept Handle more flexibly, as reconfigured after such a reset can be. This can be done independently from the initialization phase of the control unit at the end all ICs are locked and write access is impossible afterwards. The software element will now emulate a virtual sensor, the over the SPI bus on which the physical sensors and the safety module emulated sensor data is fed into the SPI bus. These emulated sensor data are evaluated by the safety module and cause the safety module to do the final stage ICs release.
Im
Mikrokontroller
Der
Prozessor
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