本發(fā)明涉及一種用于車輛的人員保護裝置的點火電路的監(jiān)測裝置，涉及一種用于運行監(jiān)測裝置的方法，涉及一種相應的控制單元以及涉及一種相應的計算機程序。

背景技術：

乘客保護系統(tǒng)提供一種點火電路布置，所述點火電路布置具有用于激活抑制裝置的至少一個點火電路。目前的點火電路監(jiān)測包括點火電路的供電端子上的分路識別以及點火電路-回路的電阻測量。此外，實施聯(lián)接測試，以便識別點火電路是否與一個另外的點火電路或者另外的控制單元輸入端/輸出端聯(lián)接。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務在于，進一步改善目前的現(xiàn)有技術并且更加節(jié)省空間地集成到點火電路或asic系統(tǒng)中。

在這種背景下，通過在此所述的方案根據(jù)獨立權利要求提出一種用于車輛的人員保護裝置的至少一個點火電路的監(jiān)測裝置，此外提出一種用于運行監(jiān)測裝置的方法，所述方法使用用于車輛的人員保護裝置的至少一個點火電路的監(jiān)測裝置，提出一種相應的控制單元，所述控制單元使用所述方法，以及最后提出一種相應的計算機程序。有利的設計方案由相應的從屬權利要求和下述的說明書得出。

通過至少一個電流源利用空載電壓在大小上或者通過實際的最大點火電壓可以在點火電路激活的整個電壓范圍內識別故障情況，所述故障情況首先通過超過相關的電壓閾值而發(fā)生，例如通過觸點氧化、經過二極管耦合的車輛電壓或者保護元件而發(fā)生。

提出一種用于車輛的人員保護裝置的至少一個點火電路的監(jiān)測裝置，其中，至少一個點火電路被構造用于在施加超過電壓閾值的點火電壓和/或超過電流閾值的點火電流時激活人員保護裝置，其中，監(jiān)測裝置具有控制裝置和通過控制裝置的電壓源端子連接的電壓源，其中，控制裝置通過高側點火電路端子與點火電路的第一供電端子連接并且通過低側點火電路端子與點火電路的第二供電端子連接，其特征在于，監(jiān)測裝置設計為使得控制裝置的布置在電壓源端子和高側點火電路端子之間的高側電流源的空載電壓至少相當于所述電壓閾值，特別是所述空載電壓至少相當于點火電路的最大點火電壓。

車輛可以具有人員保護裝置、例如安全氣囊或安全帶拉緊器。人員保護裝置可以通過點火電路來激活。在點火電路中，觸發(fā)器在施加了超過預定的功率閾值的輸入功率時被激活或觸發(fā)。監(jiān)測裝置可以實現(xiàn)為集成電路或所謂的asic系統(tǒng)。監(jiān)測裝置的控制裝置可以實現(xiàn)為集成電路、專用集成電路或所謂的asic系統(tǒng)。因此監(jiān)測裝置可以理解為點火電路監(jiān)測裝置或擴展的點火電路監(jiān)測裝置。電壓源端子、電壓匯點端子(spannungssenkenanschluss)、高側點火電路端子和低側點火電路端子可以理解為端子、連接引腳、asic引腳或者監(jiān)測裝置或控制裝置的端子。電壓源可以理解為供能裝置或極性反接保護的供能裝置電壓。電壓源可以由車輛的車裝電網供電。電壓源可以提供至少24v、特別是至少30v、特別是至少42v的電壓。電壓源可以提供24v至42v的范圍內的電壓。點火電路具有第一供電端子和第二供電端子。第一供電端子可以理解為第一點火電路端子、zk1+端子、點火電路正端子或點火電路正-控制單元端子。第二供電端子可以理解為點火電路端子、zk1-端子、點火電路負端子或點火電路負-控制單元端子。在高側點火電路端子和高側電流源之間可以布置高側多路復用器。

同樣有利的是，高側電流源的空載電壓是至少26伏特、特別是至少30伏特、特別是至少36伏特、特別是至少42伏特。因此，高側點火電路端子和低側點火電路端子之間的電壓可以是至少26伏特、特別是至少30伏特、特別是至少36伏特、特別是至少42伏特。有利地，由于點火電路回路中的氧化層而變差的觸點連接被改善，因為可以實現(xiàn)氧化物擊穿。

監(jiān)測裝置具有電流源控制裝置，所述電流源控制裝置設計用于在從第一電流水平過渡到第二電流水平時、根據(jù)預定的過渡形式控制高側電流源的電流升高的時間變化曲線。電流源控制裝置可以理解為第一電流源控制裝置或高側電流源控制裝置。電流源控制裝置特別是可以相應于具有“上升余弦(raised-cosinus)”的變化曲線的過渡形式控制所述電流升高的時間變化曲線。因此，可以簡單地實現(xiàn)測量電流脈沖的脈沖整形。因此，電流上升的時間變化曲線相應于也稱為余弦滾降濾波器的上升余弦濾波器(raised-cosine-filter)用于對測量電流進行整形。因此，電流上升的時間變化曲線可以滿足第一奈奎斯特條件。有利地，監(jiān)測裝置的輻射和emv特性可以通過逐級地增大測量電流來改善。

此外，監(jiān)測裝置具有(特別是在高側點火電路端子和低側點火電路端子之間的)至少一個濾波裝置。特別是濾波裝置可以包括至少一個低通濾波器。由此，測量不準確性可以例如通過所述裝置的通斷過程和/或電容或電感的充電來避免或減少所述測量不準確性的影響。

監(jiān)測裝置可以包括模數(shù)轉換器，所述模數(shù)轉換器通過adc多路復用器與儀表放大器連接。模數(shù)轉換器可以通過adc多路復用器用于測量通過低通濾波器的在用于至少一個點火電路的高側點火電路端子和低側點火電路端子之間的電壓和在點火電路放大端子和模擬接地端子的電壓或者在補償端子和模擬接地端子之間的電壓。

限流電阻可以布置在電壓源和電壓源端子之間。限流電阻可以布置接地端子和電壓匯點端子之間。限流電阻可以布置在控制裝置外部。因此可以有利地改善針對監(jiān)測裝置的誤差的可靠性。

監(jiān)測裝置還可以具有可接通的高側終端電阻并且補充地或替換地具有可接通的低側終端電阻。特別是可接通的高側終端電阻(rht)布置在與高側電流源連接的高側多路復用器的輸出端和電壓匯點端子之間，并且補充地或替換地可接通的低側終端電阻布置在與低側點火電路端子連接的低側多路復用器的輸出端和所述電壓匯點端子之間。當終端電阻在測量期間被斷開時，可以有利地改善測量的準確性。因此，監(jiān)測裝置的補償量可以通過向地線的電阻參考測量來確定并且被補償。

監(jiān)測裝置還具有可接通的高側分壓器并且補充地或替換地具有可接通的低側分壓器。特別是可接通的高側分壓器布置在與高側電流源連接的高側多路復用器的輸出端和與模數(shù)轉換器連接的adc多路復用器之間，并且補充地或替換地可接通的低側分壓器布置在與低側點火電路端子連接的低側多路復用器的輸出端和adc多路復用器之間。以這種方式可以利用技術簡單的方法實現(xiàn)監(jiān)測裝置的校準。

提出一種用于運行在此所述的監(jiān)測裝置的變體的方法，其中，所述方法具有下述的步驟：

使高側點火電路端子與高側電流源連接，并且使低側點火電路端子與電壓匯點端子連接；

激活高側電流源；

確定高側點火電路端子和低側點火電路端子之間的電壓差值信號；和

在使用電壓差值信號的情況下獲取點火電路電阻。

也通過本發(fā)明的這個呈所述方法形式的實施變體可以快速地并且高效地解決本發(fā)明所在的任務。

在此所述的方案此外提出一種控制單元，所述設計用于在相應的裝置中執(zhí)行、控制或實現(xiàn)在此所述的方法的變體的步驟。通過本發(fā)明的這個呈控制單元形式的實施變體也可以快速地并且高效地解決本發(fā)明所在的任務。在此，控制單元可以是前述控制裝置的一部分或者與所述控制裝置連接。

控制單元在此可以理解為下述的電子裝置，所述電子裝置處理傳感器信號并且根據(jù)所述傳感器信號輸出控制信號和/或數(shù)據(jù)信號?？刂茊卧梢跃哂薪涌?，所述接口可以根據(jù)硬件和/或軟件來設計。在根據(jù)硬件的設計方案中，接口可以是所謂的asic系統(tǒng)的部件，所述系統(tǒng)包含控制單元的不同的功能。然而也可能的是，接口是單個的集成電路或者至少部分地由單獨的元件構成。在根據(jù)軟件的設計方案中，接口可以是軟件模塊，所述軟件模塊例如在微控器上在另外的軟件模塊旁邊存在。

計算機程序產品或具有程序代碼的計算機程序也是有利的，所述程序代碼存儲在機器可讀的載體或存儲介質、例如半導體存儲器、硬盤存儲器或光學存儲器并且用于特別是當程序產品或程序在計算機或裝置上實施時執(zhí)行、實現(xiàn)或控制根據(jù)前述實施方式的方法的步驟。

換句話說，電流源利用空載電壓在大小上或者通過實際的最大點火電壓可以用于在點火電路激活的整個電壓范圍內識別所有故障情況，所述故障情況能夠首先通過超過相關的電壓閾值或者通過觸點氧化、經過二極管耦合的車輛電壓或者保護元件來識別。有利地可以識別點火電路上的相關的控制單元外部的分路，并且由此避免在檢驗點火電路輸出級時的控制單元內部的故障?？梢员苊庥捎谕獠抗收隙鼡Q控制單元。此外，可以識別支路中已氧化的觸點并且由此避免激活情況中的失效?？梢员苊恻c火電路測量中的故障和由于點火電路回路中已氧化的觸點導致的在激活情況中不可靠的觸發(fā)?？梢宰R別抵抗去耦的(二極管)電壓的短路，所述短路可以導致激活情況中的失效。

監(jiān)測裝置的輻射可以通過測量電流脈沖的脈沖整形(“raisedcosine”)來改善。所述輻射可以通過逐級地增大測量電流來改善。有利地，抗干擾性可以通過對測量電壓的中心濾波來提高。有利地，點火電路測量針對自身的測量裝置的故障的可靠性和同時故障分辨率可以通過利用集成的監(jiān)測在高側和低側上進行asic外部的電流限制來改善。點火電路電阻測量的準確性可以通過在測量時斷開終端電阻或者分開點火電路來改善。同樣，可以通過附加地使用向地線的電阻差值測量來補償測量裝置中的補償量。通過將等同于使asic點火電路連接到裝置插接板上的、在印制電路板上的點火電路印制導線(輸出導線和反饋導線)納入asic電阻測量的精細校準中可以盡管使點火電路與內層中緊湊的設計的窄的(100至200μm寬的)印制導線的高阻值連接還對準確性進行補償。

附圖說明

下面根據(jù)附圖示例性地詳細地說明在此所述的方案。附圖中：

圖1至圖4分別示出一個根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有人員保護裝置和監(jiān)測裝置的車輛的簡化的電路圖；和

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有人員保護裝置和監(jiān)測裝置的車輛的簡圖；和

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的流程圖。

在本發(fā)明的有利的實施例的下述說明中，對于在不同的附圖中示出的并且起類似作用的元件使用相同的或者類似的附圖標記，其中，取消對所述元件重復的說明。

具體實施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的監(jiān)測裝置100的電路圖。監(jiān)測裝置100是用于車輛的人員保護裝置的點火電路102的監(jiān)測裝置100，所述監(jiān)測裝置由此也在下文中稱為點火電路監(jiān)測裝置。在圖1中，用于一個單個的點火電路102的點火電路電阻測量的原理結構示出為安全氣囊點火電路asics或安全氣囊系統(tǒng)asics的集成解決方案。點火電路102用于在施加超過電壓閾值的點火電壓和/或超過電流閾值的點火電流時、即在施加超過功率閾值的觸發(fā)功率時激活人員保護裝置。

監(jiān)測裝置100包括至少一個控制裝置104和通過控制裝置104的電壓源端子vh_lim連接的電壓源106?？刂蒲b置具有至少一個電壓源端子vh_lim、高側點火電路端子igh1、低側點火電路端子igl1、點火電路放大端子zkv、補償端子zko、模擬接地端子agnd以及數(shù)字接地端子dgnd作為接口?？刂蒲b置104通過高側點火電路端子igh1與點火電路102的第一供電端子zk1+連接并且通過低側點火電路端子igl1與點火電路102的第二供電端子zk1-連接。

高側電流源ih作為控制裝置104的部件布置在電壓源端子vh_lim和高側點火電路端子igh1之間。在此，高側電流源ih的空載電壓至少相當于電壓閾值。在有利的實施例中，高側電流源ih的空載電壓至少相當于所述點火電路的最大點火電壓。

待測量的點火電路102具有第一供電端子zk1+和第二供電端子zk1-。所述第一供電端子和第二供電端子通過控制單元印制導線與控制裝置104的相應的高側點火電路端子igh1或低側點火電路端子igl1連接。除了目前公知的(控制裝置102)內部的點火電路參考電阻zkr以外，另外的補償端子zko(asic-pinzko)直接與控制單元地線連接用于避免儀表放大器的補償誤差，所述點火電路參考電阻朝向地線與點火電路放大端子zkv(asic-pinzkv)連接用于精細校準電流匯點il的線性測量電流源公差和測量通道(儀表放大器)的放大值。

高側電流源ih通過電流受限的電壓源端子vh_lim來供電。電流受限的電壓源端子vh_lim也稱為用于高側電流源ih的端子。為了限制電流，至控制裝置外部的限流電阻rh_lim或asic外部的電阻rh_lim被接通抵抗功能裝置106的最大安全氣囊電壓ver。所述電阻限制通過故障的高側電流源ih來自安全氣囊電壓ver的電流抵抗特別是在點火電路102上的分路。

電壓ver是由觸發(fā)情況中通過asic外部的安全半導體(例如開關晶體管)構成的供能裝置的充電電壓，用于激活一個或多個點火電路的能量通過圖1中未示出的每個點火電路的高側或低側輸出級(通常asic系統(tǒng)的組成部分)實現(xiàn)。高側輸出級1與igh1連接，低側輸出級1與igl1連接。

電流匯點il經過電壓匯點端子vl_lim朝向控制單元接地端子steuergeraet-gnd經過asic外部的電阻rl_lim連接。該電阻限制由于點火電路102上的分路導致的電流抵抗在故障的電流匯點il的情況下正的車輛電壓。在從高側電流源ich的第一電流水平過渡到第二電流水平時電流升高的時間變化曲線通過電流源控制裝置pulsformer_h預定為“raised-cosinus”。通過例如8-bit寬的電流編程可以實現(xiàn)在小的行程內調節(jié)測量電流。

高側多路復用器ih-mux使高側電流源ih與高側點火電路端子igh1連接用于點火電路102中的電阻測量，并且與點火電路放大端子zkv以及補償端子zko連接用于補償測量裝置。低側多路復用器il-mux使電流源(電流匯點)il與低側點火電路端子igl1連接用于點火電路102中的電阻測量，并且與模擬接地端子agnd連接用于補償測量裝置。

通過高側點火電路端子igh1和第一供電端子zk1+之間的連接使與地線連接的第一出發(fā)電路電容器ch1被耦合。通過低側點火電路端子igl1和第二供電端子zk1-之間的連接使與地線連接的第二點火電路電容器cl1被耦合。

高側多路復用器ih-mux的ih-mux輸出端可以通過可接通的高側終端電阻rht(5kohm…20kohm)與電壓匯點端子vl_lim連接。由此可以在測量點火電路之前使點火電路電容器ch1/cl1上耦合輸入的電荷放電。由于集成的未補償?shù)碾娮璧脑龃蟮墓顚е碌臏y量誤差通過借助于開關st_h斷開可接通的終端電阻rht來消除。

低側多路復用器il-mux的il-mux輸出端可以通過可接通的低側終端電阻rlt(5kohm…20kohm)與電壓匯點端子vl_lim連接。由此可以在測量點火電路之前使點火電路電容器cl1/ch1上耦合輸入的電荷放電。由于集成的未補償?shù)碾娮璧脑龃蟮墓顚е碌臏y量誤差通過借助于開關st_l斷開可接通的終端電阻rlt來消除。

為了將測量電壓數(shù)字化設置模數(shù)轉換器adc，所述通過adc多路復用器adc_mux檢測不同的電壓、特別是儀表放大器108的電壓，用于測量通過低通濾波器tp-filter的在用于點火電路102的高側點火電路端子igh1和低側點火電路端子igl1之間的電壓和在點火電路放大端子zkv和模擬接地端子agnd之間的電壓或者在補償端子zko和模擬接地端子agnd之間的電壓以精細校準放大值和offset(偏移值)。

在一個實施例中，儀表放大器108包括低通濾波器。在一個變體中，儀表放大器108包括至少三個運算放大器。

為了確定限流電阻rh_lim和限流電阻rl_lim的完整性，施加在電壓源接口vh_lim和電壓匯點端子vl_lim上的電壓通過分壓器teiler_vh或集成的保護電阻r_vl與adc多路復用器adc_mux連接。

示出了控制裝置102的接地端子被，所述接地端子通常由一個/多個數(shù)字接地端子dgnd和一個/多個模擬接地端子agnd構成。未示出用于數(shù)字狀態(tài)機(state-maschine)的時鐘輸入端。未示出asic組件的供電電壓，根據(jù)asic過程需要所述供電電壓。

此外示出了可斷開的分壓器teiler_h、teiler_l用于測量第一供電端子zk1+向地線的電壓電平或者第二供電端子zk1-向用于低側電壓匯點il(受限的基準地線)的電壓匯點端子vl_lim的電壓電平。同樣示出了重要的公知的模塊、例如(用于電流源的)參考電流產生器、(用于模數(shù)轉換器adc的)參考電流產生器以及用于補償溫度效應的asic溫度檢測裝置。

在圖1中所示的實施例中，控制裝置104包括控制單元110，所述控制單元在下文中也稱為數(shù)字模塊110?？刂茊卧?10實現(xiàn)了半自動的點火電路測量控制、測量值處理并且誤差識別。在控制單元110的區(qū)域中可以至少存儲測量任務、測量結果和要實施的方法步驟的程序。在此，控制單元110在一個實施例中通過spi-bus與相對于控制單元110在外部的微控器μc或控制單元微控器ecu-μc連接，以便從那里獲得測量任務并且將測量結果傳輸?shù)剿隹刂茊卧稀?/p>

示出了整個的數(shù)字模塊110，所述數(shù)字模塊通過接口供控制單元內部的微控器μc使用。數(shù)字模塊110或者數(shù)字模塊110與微控器μc一起也稱為控制單元110、asic控制裝置110或asic測量值處理裝置110。在初始編程之后，所述控制單元在委托之后自主地進行點火電路測量。

在一個實施例中，點火電路102或zk1上的點火電路電阻測量的過程如下：

-終端電阻rht經過開關st_h向控制單元接地端子ecu-gnd連接。

-終端電阻rlt經過開關st_l向控制單元接地端子ecu-gnd連接。

-接著經過例如5ms的等待時間。

-asic控制裝置110將多路復用器ih-mux調到高側點火電路端子igh1上。

-asic控制裝置110將多路復用器il-mux調到低側點火電路端子igl1上。

-asic控制裝置110將多路復用器adc-mux調到儀表放大器108上。

-電流匯點il被激活并且針對向電壓匯點端子vl_lim的電流限制編程為60ma。

-高側電流源ih被激活并且將電流逐步地以“raisedcosinus”-脈沖以例如10個步長從例如5ma升高到50ma。

-所述步長間距例如為100μs。

-在達到50ma的最終測量電流值之后，終端電阻rht，rlt通過開關st_h，st_l斷開。

-分壓器teiler_h和分壓器teiler_l從受限的基準地線或電壓匯點端子vl_lim斷開。

-接著經過例如1ms的等待時間(根據(jù)測量鏈中的低通臨界頻率)。

-高側點火電路端子igh1和低側點火電路端子igl1之間的差值電壓信號此時通過低通濾波器tp-filter輸送給具有例如六的放大值(即六倍放大)的儀表放大器108，并且放大的和重新經低通濾波的輸出信號被輸送給模數(shù)轉換器adc。

-模數(shù)轉換器adc將數(shù)字測量值傳輸?shù)絘sic測量值處理裝置110的測量值寄存器中。

在測量值處理裝置運行期間，可以已經開始下一個點火電路電阻的測量。在獲知測量電流值和儀表放大器108的放大值的情況下，asic測量值處理裝置110由模數(shù)轉換器信號(adc-signal)計算點火電路電阻。

例如：

在例如3.75v的adc參考電壓和10bit模數(shù)轉換器信號adc的情況下adc測量值＝400digit得出3.666mv/digit。由此400digit相當于1466.4mv的電壓。通過六倍的放大，高側點火電路端子igh1和低側點火電路端子igl1之間的電壓差值是244.4mv。在50ma的標稱測量電流的情況下得出點火電路中的電阻n＝4.888ohm。

通過在測量之前進行的精細校準可以改善測量精度。

精細校準過程，步驟1：

-asic控制裝置110將多路復用器ih-mux調到點火電路放大端子zkv上。

-asic控制裝置110將多路復用器il-mux調到模擬接地端子agnd上。

-asic控制裝置110將adc多路復用器adc-mux調到儀表放大器上。

-高側電流源ih被激活并且被調到例如50ma的目標值。

-終端電阻rht，rlt通過開關st_h，st_l斷開。

-分壓器teiler_h和分壓器teiler_l從受限的基準地線或電壓匯點端子vl_lim斷開。

-接著經過例如1ms的等待時間(根據(jù)測量鏈中的低通臨界頻率)。

-點火電路放大端子zkv和模擬接地端子agnd之間的差值電壓信號此時通過低通濾波器tp-filter輸送給具有例如六倍放大的儀表放大器108，并且放大的和重新經低通濾波的輸出信號被輸送給模數(shù)轉換器adc。

-adc測量值作為wert1(adc_mw1)被存儲。

adc測量值wert1(adc_mw1)此時主要表示如下：

ih×zkr×offset

其中，ih＝大約50ma的測量電流；v＝放大器鏈的大約6的放大值；放大器鏈的offset為大約20mv，zkr＝點火電路參考電阻。

精校準過程，步驟2：

-asic控制裝置110將多路復用器ih-mux調到補償端子zko上。

-asic控制裝置110將多路復用器il-mux調到模擬接地端子agnd上。

-asic控制裝置110將adc多路復用器adc-mux調到儀表放大器108上。

-高側電流源ih被激活并且被調到例如50ma的目標值。

-終端電阻rht，rlt通過開關st_h，st_l從受限的基準地線或電壓匯點端子vl_lim斷開。

-分壓器teiler_h和分壓器teiler_l從受限的基準地線或電壓匯點端子vl_lim斷開。

-接著經過例如1ms的等待時間(根據(jù)測量鏈中的低通臨界頻率)。

-補償端子zko和模擬接地端子agnd之間的差值電壓信號此時通過低通濾波器tp-filter輸送給具有例如六倍放大的儀表放大器108，并且放大的和重新經低通濾波的輸出信號被輸送給模數(shù)轉換器adc。

-adc測量值作為wert2(adc_mw2)被存儲。

adc測量值wert2(adc_mw2)此時主要表示如下：offset(大約20mv的放大器鏈的offset)。通過數(shù)學運算由值wert1(adc_mw1)和wert2(adc_mw2)和已知的例如10ohm的參考電阻zkr得出如下：[adc_mw1-adc_mw2]/zkr＝[ih×zkr×v+offset-offset]/zkr＝ih×v。

通過在此所述的參量“offset”和“總放大值”ih×v此時可以精細校準每個電阻測量。在上述的實例中，點火電路電阻測量值(無補償)400digit相當于4.88ohm。

通過精細校準參數(shù)offset＝5；ih×v＝315ma得出：

400digit-5digit＝395digit相當于1448mv。由此得出1448mv/315ma＝4.597ohm。

測量值處理檢驗對于最大允許點火電路電阻和對于最小允許點火電路電阻的結果。如果不遵循所述邊界，則誤差處理裝置為被委托的微控器μc產生誤差信息。如果由于周圍環(huán)境影響而通過氧化層使點火電路中的觸點連接變差，則在這個實施例中在接通高側電流源ih時增大高歐姆的氧化層的場強，因為高側電流源ih的空載電壓在小的或微小的電流值的情況下盡管存在附加電阻rh_lim(限流電阻rh_lim)還可以達到即大于30伏特(＞＝30v)的電壓ver-3v。高的場強實現(xiàn)了氧化層擊穿并且被使用的限制電流的運行，避免了打開的電流通道中的觸點損壞。通過循環(huán)地重復測量過程完全補償觸點故障。

為了檢測限流電阻rh_lim和rl_lim，在每次或一次減少數(shù)量的出發(fā)電路電阻測量的情況下，除了高側點火電路端子igh1和低側點火電路端子igl1之間的差值電壓測量以外，多路復用器adc-mux也調到通道vh_lim和vl_lim上或者是電壓源端子vh_lim和電壓源端子vl_lim上。期望值對于電壓源端子vh_lim上的電壓為：vh_lim＝ver–rh_lim×ih，其中，ver表示功能裝置電壓或供能裝置的充電電壓，rh_lim表示高側限流電阻并且ih表示高側電流源ih的經調節(jié)的電流強度。期望值對于電壓源端子vl_lim上的電壓為：vl_lim＝rl_lim×ih，其中，rl_lim表示低側限流電阻并且ih表示高側電流源ih的經調節(jié)的電流強度。在示例計算中，vl_lim表示電壓源端子vl_lim上的電壓。如果測量結果與期望值的差值大于預定值，則誤差處理裝置為被委托的微控器產生誤差信息。

在下文中，部件的參考標記也用于其數(shù)值、即電壓、電流或電阻。

在一個實施例中，高側電流源通過asic外部的限流電阻rh_lim連接到大的極性反接保護的(二極管dh)的供能裝置電壓106(24…42v)，所述高側電流源將用于確定點火電路電阻的通常40ma…60ma的測量電流輸入點火電路高側上。限流電阻rh_lim相對于極性反接保護的供能裝置電壓在此這樣確定大小，以使得在控制裝置104中的故障的(完全合金化的)的高側電流源ih的(即內部的控制單元故障)情況中、也在點火電路102中向車輛外殼的短路(即外部的故障)中不能使不允許的大電流(例如100ma…150ma)流過觸發(fā)裝置。

例如：

通過ver＝33v；vf＝0.7v；izkmax＝125ma得出rh_lim＝32.3v/125ma＝258ohm。vf在此是二極管dh的導通電壓。

在一個實施例中，低側電流匯點il這樣確定大小，以使得所述低側電流匯點可以始終使例如從高側電流源ih經過第一供電端子zk+和點火電路反饋到至低側電流匯點il的第二供電端子的電流下降更多一些、例如50ma…70ma。在此，限流電阻rh_lim被接入控制單元的接地端子gnd和低側電流匯點ilasic外部之間

對于完全合金化的低側電流匯點il(即內部的控制單元故障)的情況，通過觸發(fā)裝置的電流也必須在第一供電端子zk+上向車輛正極(6v…16.5v)的短路(即外部故障)的情況中保持低于100ma…150ma。

例如：通過ver＝16.5v；izkmax＝125ma得出rh_lim＝16.5v/125ma＝132ohm。

通過具有例如24v…42v的大的空載電壓使觸點氧化物可以被加載比目前大的擊穿場強。當觸點由于氧化物而暫時是不導電的時，則通過激活高側電流源ih將電壓/場強加到氧化層上，由此可以使所述氧化層更好地被擊穿，如果發(fā)生擊穿，則通過觸點的受限的測量電流對觸點進一步在其導電性方面進行改善，而不使通道過載(未受損害)。

外部的限制電阻rh_lim，rl_lim附加地通過減小經過電流源ih產生的最大電壓vqmax來減小在利用imess＝ih＝50ma(或40ma…60ma的范圍內的)imess進行通常的電阻測量期間高側電流源ih的損耗功率。

vqmax＝ver-imess*(rh_lim+rl_lim)

例如33v-0.7v-50ma(258+132)ω＝12.8v

imess是觸發(fā)裝置測量電流，所述觸發(fā)裝置測量電流通過電流源ih產生，如果不存在通過電阻、例如rht的電流流失或其他的漏損，則電流的大小ih＝imess。

通過在點火電路電阻測量期間監(jiān)測電壓vh_lim或電壓vl_lim，可以附加地檢驗外部的限制電阻的完整性。

vh_lim＝ver-vf-imess×rh_lim；例如vh_lim＝33v-0.7-50ma×258ω＝19.4v.

vl_lim＝imess×rl_lim；例如vl_lim＝132ω×50ma＝6.6v.

通過在接通高側電流源時進行脈沖整形可以相應于“raisedcosine”形式產生電流升高。由此可以將輻射減小到車輛中最大10m長的點火電路回路。通過逐步地增大測量電流源ih的電流輸出可以進一步減小輻射。

第一供電端子zk+和第二供電端子zk-之間的差值電壓由儀表放大器來檢測。所述儀表放大器具有非常大的共模抑制比(“commonmoderejection“)，由此通過觸發(fā)裝置上的典型地100mv的測量電流導致的在第一供電端子zk+和第二供電端子zk-之間的差值電壓的測量不通過在第一供電端子zk+和第二供電端子zk-上向控制單元接地端子(steuergeraet-gnd)的大的offset電壓(大約6.6v)[通過電壓匯點端子vl_lim上的限制電阻rl_lim引起]而失真。

為了精細校準已經相對準確的測量電流ih、即高側電流源ih的電流(例如10％)、儀表放大器的相對準確的放大值(例如3％)、小的offset(例如10…20mv)，除了已知的控制單元內部的點火電路電阻zkr(例如10ω，測量范圍上限)與點火電路放大端子zkv連接以外，補償端子zko與控制單元接地端子gnd連接也是有意義的。通過這些端子可以精細校準相關的系數(shù)ih×v和offset用于開始n個點火電路的測量循環(huán)(此處也參見圖3)。

通過在與點火電路放大端子zkv連接的點火電路參考電阻zkr的控制單元接地端子gnd中增加印制導線區(qū)段(所述印制導線區(qū)段相當于asic104的印刷電路板上的點火電路的至裝置插接板的輸出導線和反饋導線)并且同樣通過不是直接向控制單元接地端子(ecu-gnd)而是經過一段印制導線的補償端子zko(asic-pinzko)的連接(所述一段印制導線相當于印刷電路板上的點火電路的輸出導線和反饋導線)，附加地始終變得更重要的、由于溫度和印制電路板制造公差波動的、從控制單元插接板至asic的點火電路連接的電阻在點火電路的電阻測量中被補償。

在一個實施例中，第一供電端子zk+和第二供電端子zk-與儀表放大器108的連接設計為第一階的被動的低通濾波器，以便防止高的干擾頻率:(fg＝500khz…1.5mhz)。儀表放大器108自身設計為至少第一階的主動的低通濾波器:(fg＝1khz…10khz)。

高側電流源ih和低側電流源il與外部的限流電阻rh_lim，rl_lim一起同樣可以用于確定分路、特別是所述分路的內電阻，只要電流值在適當?shù)碾娏鞣秶鷥饶軌蛞宰銐蛐〉牟骄鄟碚{節(jié)。在此新的是同樣如通過在點火電路測量中那樣地通過將電勢提供到點火電路端子上抵抗分路電路的接觸氧化物的有效性與在觸發(fā)情況中相比更高。由此可以排除在點火電路的監(jiān)測狀態(tài)中的0v至超過脫扣情況中的最大出發(fā)電路電壓(例如30v)的間隙電壓。

為了提高抵抗輻射的魯棒性，待測量的點火電路102通過asic內部的、即布置在控制裝置104內部中的、可接通的終端電阻向地線接在電壓匯點端子vl_lim上。由此確?？朔c火電路電壓故障的可靠性，同時通過在測量之前使點火電路回路放電來改善測量的魯棒性。

由于asic內部的不準確的終端電阻而減少測量準確性的缺點通過直接在測量之前斷開所述終端電阻來消除。為了檢測10k…20kohm的分路內電阻，高變電流源/低側電流匯點設計為能以下的電流步長來編程。

例如高側電流源ih具有步距250μa；8bit編程；最大63.75ma＝255*250μa。例如，低側電流匯點具有步距300μa；8bit編程；最大76.5ma＝255*300μa。

可選地，為了減少關于分路測量的輻射其可以設計為使得除了第一供電端子zk+上的高側電流源ih以外也在第二供電端子zk-上使用低側電流源il。由此可以在向地線gnd的分路測量中在點火電路無故障的狀態(tài)中在一定程度上避免用于給點火電路側上的點火電路電容充電的經過點火電路回路的電流。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的監(jiān)測裝置100的簡化的電路圖。圖2中的示圖在一定程度上相應于圖1中的示圖，具有的不同之處在于點火電路放大端子zkv和補償端子zko上的布線。

在圖2中所示的實施例中，可以附加地將一段印制導線接入到點火電路參考電阻zkr的測量端子中，該一段印制導線相當于印制電路板上的點火電路的輸出導線和反饋導線。同樣，補償端子zko的連接不直接向控制單元接地端子ecu-gnd來實現(xiàn)，而是同樣通過一段印制導線來實現(xiàn)，該一段印制導線相當于印制電路板上的點火電路102的輸出導線和反饋導線。通過這種措施，精細校準也包括與溫度有關的并且點火電路端子通過印刷電路板上的(銅)印制導線至控制單元裝置插接板的由于厚度和寬度而波動的連接。由此可能的是，在充分利用點火電路連接的最小印制導線寬度的情況下設非常緊湊的控制單元。

傳統(tǒng)的裝置必須增大點火電路102的印制導線寬度遠遠超過電流承載能力界限，以便使電阻值保持這樣低的程度，以使得所述波動不過強地使點火電路電阻測量失真。這意味著在具有多個點火電路的安全氣囊系統(tǒng)中高的空間需求并且對具有低的銅厚度的印刷電路板內層的不充分使用。

在圖2中所示的實施例中，可以進行對限流電阻rh_lim，rl_lim的完整性檢驗。為了開始檢驗限流電阻rh_lim的完整性，高側多路復用器ih-mux被調到補償端子zko上，并且adc多路復用器adc_mux被調到分壓器teiler_vh上。adc測量值1(adc_mw1)提供電壓源端子vh_lim上的電壓，所述電壓在無誤差的情況中相當于電壓ver-vf。接著，高側電流源ih逐級地以raised-cosine電流升高增大到例如50ma，并且電壓源端子vh_lim上的電壓重新通過分壓器利用模數(shù)轉換器adc來檢測＝adc測量值12、或adc_mw2。通過計算(adc_mw1-adc_mw2)/50ma＝rh_lim可以對外部的限制電阻rh_lim關于其允許極值進行檢驗。

限制電阻rh_lim的完整性的檢驗可以在每次電阻測量過程中進行或者“減量地”在每第n次的電阻測量中進行。為此使用特定的測量電流，所述測量電流將無分壓器僅僅通過保護電阻r_vl能檢測的電壓提供給電壓匯點端子vl_lim。如果在逐級增大的情況中高側電流源ih達到例如ih＝10ma的值，則電壓匯點端子vl_lim經過保護電阻r_vl由模數(shù)轉換器adc測量作為第一測量值adc_mw1。由此得出adc_mw1/ih＝rh_lim，因此可以對外部的限制電阻rh_lim關于其允許極值進行檢驗。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的監(jiān)測裝置100的簡化的電路圖。圖3中的示圖在一定程度上相應于圖2中的示圖，其中，多個點火電路102被檢測。示出第一點火電路zk1、第二點火電路zk2以及第n個點火電路zkn，所述點火電路電端子zk1+，zk1-，zk2+，zk2-，zkn+，zkn-和對應于其的高側點火電路端子igh1…ighn或低側點火電路端子igl1…igln。

圖3中所示的實施例將圖1和圖2所示的實施例的實施方案擴展成n個點火電路。在圖3中，安全氣囊asic系統(tǒng)102或asic點火電路102的相關區(qū)域。所述相關區(qū)域應該進行對n點火電路(zkn)的點火電路監(jiān)測。所述點火電路分別具有一個第一供電端子zkn+和一個第二供電端子zkn-。附加地設置控制單元內部的(ecu內部的)asic端子用于offset補償(補償端子zko)。公知的放大值補償經過點火電路放大端子zkv通過點火電路參考電阻zkr來實現(xiàn)。

補償端子zko和點火電路放大端子zkv上的電路連接可以相應于圖1和圖2的前述示圖中所示的實施例實現(xiàn)。外部的點火電路回路的電阻可以被確定并且被輸送給監(jiān)測裝置。為此，附加地相應于前述的實施方案進行精細校準，以便確定offset和總放大值(ih×v)。

高側多路復用器ih-mux使高側電流源ih與高側點火電路端子igh1…ighn、補償端子zko、點火電路放大端子zkv連接，并且在圖3中未示出地為了在打開點火電路時進行擴展的分路測量也與低側點火電路端子igl1…igln連接。低側多路復用器il-mux使低側電流匯點il與低側點火電路端子igl1…igln連接并且與模擬接地端子agnd連接用于補償測量裝置，以及在圖3中未示出地為了在打開點火電路時進行擴展的分路測量也與高側點火電路端子igh1…ighn連接。

高側電流源ih通過電流限制的電壓源端子vh_lim供電。為了限制電流，將asic外部的電阻rh_lim極性反接保護地接到供電裝置的最高安全氣囊電壓ver。所述電阻限制來自最高安全氣囊電壓ver的電流經過故障的高側電流源ih抵抗所述點火電路1…n中的一個點火電路上的分路。極性反接保護裝置(diodedh)可以在向供電裝置正極的點火電路短路的情況中不允許逆向電流經過設計為mosfet的高側電流源ih。

低側電流匯點il通過電壓匯點端子vl_lim向控制單元接地端子ecu-gnd經過asic外部的電阻rh_lim來連接。所述電阻限制由點火電路1…n上的分路引起的電流抵抗在故障的電流匯點的情況中的正的車輛電壓。在從第一電流水平過渡到第二電流水平時電流升高的時間變化曲線通過電流源控制裝置pulsformer_h和電流源控制裝置pulsformer_l預定為“raised-cosinus”。通過例如8-bit寬的電流編程能夠以小的行程調節(jié)測量電流。

ih-mux輸出端可以通過可接通的終端電阻rht(例如5kohm…20kohm)與電壓匯點端子vl_lim連接。由此，可以在點火電路測量之前使輸入耦合到點火電路電容器上的電荷放電。測量誤差由集成的未補償?shù)碾娮璧脑龃蟮墓顚е虏⑶彝ㄟ^借助于借助于開關st_h斷開終端電阻rht消除。

il-mux輸出端可以通過可接通的終端電阻rlt(例如5kohm…20kohm)與電壓匯點端子vl_lim連接。由此，可以在點火電路測量之前使輸入耦合到點火電路電容器上的電荷放電。測量誤差由集成的未補償?shù)碾娮璧脑龃蟮墓顚е虏⑶彝ㄟ^借助于借助于開關st_l斷開終端電阻rht消除。ih-mux輸出端還與被動的低通濾波器tp-filter_h的輸入端連接(例如fg＝500khz…1.5mhz)。在此，高頻的點火電路干擾由儀表放大器的正輸入端防止。

il-mux輸出端還與被動的低通濾波器tp-filter_l的輸入端連接(例如fg＝500khz…1.5mhz)。在此，高頻的點火電路干擾由儀表放大器108的負輸入端防止。

被動的低通濾波器tp-filter_h的輸出端與儀表放大器108的正輸入端連接。被動的低通濾波器tp-filter_l的輸出端與儀表放大器108的負輸入端連接。被動的低通濾波器tp-filter_h的輸出端還與可編程的分壓器teiler_h的輸入端連接，其中，可編程的分壓器teiler_h具有電壓匯點端子vl_lim上的基準，也就是說，具有受限的基準地線。被動的低通濾波器tp-filter_l的輸出端還與可編程的分壓器teiler_l的輸入端連接，其中，可編程的分壓器teiler_l具有電壓匯點端子vl_lim上的基準，也就是說，具有受限的基準地線。分壓器teiler_h，teiler_l使asic內部的模數(shù)轉換器adc的例如0…3.75v的測量范圍與例如0…42v的外部測量電壓范圍匹配。

分壓器teiler_h，teiler_l的分壓器輸出端與adc多路復用器adc-mux的輸入端連接。同樣，儀表放大器輸出端與adc多路復用器adc-mux的輸入端連接。為了確定限制電阻rh_lim和rl_lim的完整性，電壓源端子vh_lim和電壓匯點端子vl_lim上的電壓通過分壓器teiler_vh或集成的保護電阻r_vl與adc多路復用器adc-mux連接。其他對于這個實施例或這個擴展方案不重要的、模數(shù)轉換器adc的輸入端在此未示出?？删幊痰姆謮浩鱰eiler_h，teiler_l，teiler_vh中的簡單誤差能夠直接被探測并且盡管控制單元接地端子ecu-gnd上的基準卻不導致在連接的點火電路中在外部的點火電路故障的情況中根據(jù)車輛電壓的臨界電流，因為至少兩個asic內部的電阻串聯(lián)。

adc多路復用器adc-mux的輸出端與模數(shù)轉換器連接。模數(shù)轉換器將其數(shù)字電壓值提供到具有處理和誤差識別的半自動的點火電路測量控制裝置110。

半自動的點火電路測量控制裝置110由通過至微控器μc的接口獲得不同的測量任務。微控器μc在通過點火電路測量控制裝置110完成測量任務、測量值處理和誤差分析之后獲得結果“通過”或“未通過”或者“及格”或“不及格”。通過至微控器μc的接口同樣實現(xiàn)下述測量參數(shù)的編程，例如：

對于點火電路的電阻測量的測量電流值和誤差極限。

對于點火電路的電阻測量的誤差極限，例如1ohm表示過低并且6.5ohm表示過高。

-對于電阻測量的在參考點火電路中的誤差極限。

-對于分路的在參考點火電路中的誤差極限。

-點火電路分路的向地線的內電阻測量，或點火電路分路的向車輛電壓的內電阻測量、例如3kohm表示過低。

-用于識別分路的向地線或向車輛電壓的點火電路電壓電平。

-對于相應的端子、即電壓匯點端子vl_lim、電壓源端子vh_lim上的限制電阻rl_lim；rh_lim和電壓vl_lim的誤差極限。

-應測量的點火電路的標記。

-測量頻率的數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，點火電路zkn上的點火電路電阻測量具有下述過程：

-終端電阻rht經過開關st_h向電壓匯點端子vl_lim(受限的控制單元接地端子ecu-gnd)連接。

-終端電阻rlt經過開關st_l向電壓匯點端子vl_lim(受限的控制單元接地端子ecu-gnd)連接。

-接著經過例如5ms的等待時間。

-asic控制裝置110將多路復用器ih-mux調到端子ighn上。

-asic控制裝置110將多路復用器il-mux調到端子igln上。

-asic控制裝置110將多路復用器adc-mux調到儀表放大器108上。

-電流匯點il被激活并且針對向電壓匯點端子vl_lim的電流限制編程為60ma。

-高側電流源ih被激活并且將電流逐步地以“raisedcosinus”-脈沖以例如10個步長從例如5ma升高到50ma。

-所述步長間距例如為100μs。

-在達到50ma的最終測量電流值之后，終端電阻rht，rlt通過開關st_h，st_l從電壓匯點端子vl_lim斷開或分開。

-分壓器teiler_h和分壓器teiler_l從電壓匯點端子vl_lim斷開或分開。

-接著經過例如1ms的等待時間(根據(jù)測量鏈中的低通臨界頻率)。

-高側點火電路端子ighn和低側點火電路端子igln之間的差值電壓信號此時通過低通濾波器輸送給具有例如六倍的放大值的儀表放大器108，并且放大的和重新經低通濾波的輸出信號被輸送給模數(shù)轉換器adc。

-模數(shù)轉換器adc將數(shù)字測量值(adc測量值)傳輸?shù)絘sic測量值處理裝置110的測量值寄存器中。在測量值處理裝置110運行期間，可以已經開始下一個點火電路電阻的測量。

-在獲知測量電流值和儀表放大器108的放大值的情況下，asic測量值處理裝置110由模數(shù)轉換器adc的信號計算點火電路電阻。

在一個實施例中，adc測量值＝400digit(adc參考電壓例如為3.75v；10-bit-adc得出3.666mv/digit)。400digit相當于1466.4mv。通過六倍的放大，ighn和igln之間的電壓差值是244.4mv。在50ma的標稱測量電流的情況下得出點火電路電阻n＝4.888ohm。

如同在圖1和圖2中所述的那樣通過精細校準可以改善測量精度。

在獲取點火電路電阻之后對于預定的極限進行檢驗。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的監(jiān)測裝置100的簡化的電路圖。圖4中所示的實施例擴展了圖1中所示的用于通過可編程的高側電流源ih和可編程的低側電流匯點il檢測分路的實施例

為了檢驗第一供電端子zk1+或第二供電端子zk1-上的向地線gnd的分路，高側電流源ih被逐步地增大250μa，直到第一供電端子zk1+上的電壓達到預定值、例如15v：這個預定值表示在最大點火電路電阻和耦合二極管的正向電壓下的觸發(fā)情況中對于控制單元接地端子ecu-gnd的最大點火電路電壓。用于達到這個值所需的電流被檢測(只要小于大約60ma)，并且分路電阻rn通過15v/ih來確定。

例如：ih＝1ma@vh＝15v，由此得出：rn＝15kω。

如果涉及對于通過二極管耦合的例如12v的電壓的分路，則第一供電端子zk1+上的電壓在高側電流源ih的電流逐步增大時躍變分路電壓的值(在此un1＝12v)并且繼續(xù)升高ih×rn+1。在這種情況中，分路電壓un1和分路電阻rn+1被獲取并且關于誤差極限被檢驗。

為了檢驗第一供電端子zk1+或第二供電端子zk1-上的向車輛正極的分路，首先第一供電端子zk1+上經過分壓器teiler_h的電壓由模數(shù)轉換器adc檢測(adc_mw1)，并且接著電流匯點il逐步地被增大300μa，直到第一供電端子zk1+上的電壓zk1+達到例如3v的值：(這個值表示控制單元接地端子ecu-gnd和chassisgnd之間的最大地線偏移)通過[adc_wm1-adc_mw2(大約3v)]/il(@zk1+大約3v)＝rn+獲取向車輛正極的分路電阻rn+2。電壓值adc_mw1表示分路電壓un2。

前述的點火電路監(jiān)測裝置的一個方面是通過適當?shù)目刂蒲b置使用認為相對高的測量電壓、逐級的電流升高以及脈沖整形。在此，特定的電路元件設置用于提高安全性并且提高準確性。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有人員保護裝置522和監(jiān)測裝置100的車輛520的簡圖。圖5中所示的車輛500具有人員保護裝置522、例如安全氣囊522，所述人員保護裝置能夠通過點火電路102觸發(fā)。點火電路102能夠由監(jiān)測裝置100監(jiān)測。在此，監(jiān)測裝置100是前述附圖中的監(jiān)測裝置100的變體。

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法630的流程圖。在圖6中所示的實施例中，用于運行圖1至圖5中所述的監(jiān)測裝置的變體的方法包括連接的步驟632，其中，使高側點火電路端子igh1與高側電流源ih連接，并且使低側點火電路端子igl1與電壓匯點端子vl_lim連接。在緊接著的激活的步驟634中，激活6高側電流源ih。在接著激活的步驟634的確定的步驟636中，確定高側點火電路端子igh1和低側點火電路端子igl1之間的電壓差值信號，在接著的獲取的步驟638中使用所述電壓差值信號，以便獲取點火電路電阻。

用于運行監(jiān)測裝置的方法630可以通過各個在對于圖1已經示出的方法步驟的說明被擴展。這也可以部分地與受控的監(jiān)測裝置的變體有關。方法630可以在一個實施例中在圖1至圖4中所示的數(shù)字模塊110、或控制單元110中被執(zhí)行。

所述的和在附圖中所示的實施例僅僅示例性地被選擇。不同的實施例可以完全或者關于各個特征彼此組合。一個實施例也可以通過其他實施例的特征來補充。

此外，在此提出的方法步驟可以重復地以及以不同于在此所述的順序進行。

如果一個實施例包括第一特征和第二特征之間的“和/或”關系，則這可以這樣解讀，即這個實施例根據(jù)一個時候方式不僅具有第一特征而且具有第二特征，并且根據(jù)另一個實施方式，要么僅僅具有第一特征，要么僅僅具有第二特征。