DE10012862A1

DE10012862A1 - Steuersystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10012862A1
Application number: DE2000112862
Authority: DE
Inventors: Stefan Hermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2001-09-27
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: DE10012862B4

Abstract

Es wird ein Steuersystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Insassenrückhaltesystem, angegeben, das eine zentrale Steuereinheit (1) und mindestens eine Satelliteneinheit (2) aufweist, die zur Energieversorgung und zur Signalübertragung durch eine 2-Draht-Spannungsschnittstelle (10, 11) verbunden sind, so dass die Energieversorgung über einen der beiden Drähte und die Karosseriemasse erfolgt, während die Signalübertragung durch Spannungsmodulation zwischen den beiden Drähten erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere auf ein Steuersystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug für ein Insassenrückhaltesystem.

Ein Steuersystem für ein Insassenrückhaltesystem in einem Kraftfahrzeug, wie einem Automobil, ist zum Beispiel derart aufgebaut, dass eine zentrale Steuereinheit mit einer oder mehreren ausgelagerten Einheiten, sogenannten Satelliten, die zum Beispiel als Beschleunigungsaufnehmer ausgebildete Senso ren enthalten, verbunden ist. Die ausgelagerten Einheiten werden von der zentralen Steuereinheit mit Energie versorgt. Zu diesem Zweck werden 3-Draht-Spannungsschnittstellen oder 1- oder 2-Draht-Stromschnittstellen verwendet.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuer system zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug anzugeben, das eine kostengünstige und störunempfindliche Verbindungsanord nung für die Energieversorgung und Signalübertragung zwischen einer Steuereinheit und einer Satelliteneinheit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Steuersystem nach An spruch 1.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen an gegeben.

Bei dem Steuersystem nach Anspruch 1 wird eine 2-Draht-Span nungsschnittstelle, d. h. eine Verbindung mit nur 2 Leitungs drähten, verwendet. Die Energieversorgung der Satellitenein heit erfolgt über eine der beiden Leitungen und die Masse, d. h. die Karosseriemasse des Kraftfahrzeugs. Die Signalübertragung erfolgt durch eine Spannungsmodulation zwischen den beiden Leitungen.

Derart wird durch eine verhältnismäßig einfache Verbindungs anordnung eine störungssichere Signalübertragung und Energie versorgung ermöglicht.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung des Steuersystems nach ei ner Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine detailliertere Darstellung des Steuersystems aus Fig. 1;

Fig. 3 ein Steuersystem mit einer 3-Draht-Spannungs schnittstelle; und

Fig. 4 ein Steuersystem mit einer 1- oder 2-Draht-Strom schnittstelle.

In Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung darge stellt. Eine zentrale Steuereinheit 1 ist über eine Verbin dung, die eine erste Leitung 10 und eine zweite Leitung 11 aufweist, mit einer Satelliteneinheit 2 verbunden. Die Steu ereinheit 1 und die Satelliteneinheit 2 sind jeweils mit Mas se verbunden.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist die zentrale Steuereinheit 1 eine Energieversorgungsquelle 12, wie eine Batterie oder ähn liches, und einen Komparator 14 auf. Der Komparator weist ei nen ersten Eingang, der über die erste Leitung 10 mit der Sa telliteneinheit 2 verbunden ist, und einen zweiten Eingang, der über die zweite Leitung 11 mit der Satelliteneinheit 2 verbunden ist, auf. Weiterhin weist der Komparator 14 einen Ausgang auf, an dem entsprechend des Vergleichs der an der ersten und zweiten Leitung 10, 11 anliegenden Spannungen ein Signal ausgegeben wird. Die Energiequelle 12 ist über eine Spannungsversorgungsleitung 15 mit der ersten Leitung 10 und über eine Masseleitung 16 mit der Karosseriemasse verbunden.

In der Satelliteneinheit 2 ist ein Verstärker 13 vorgesehen, dessen Ausgang mit der zweiten Leitung 11 und damit mit dem zweiten Eingang des Komparators 14 verbunden ist. Der Ver stärker 13 empfängt an seinem Eingang ein Spannungssignal, das ein an die zentrale Steuereinheit zu übertragendes Signal bzw. zu übertragende Daten darstellt. Die Satelliteneinheit 2 ist mit der ersten Leitung 10 und mit der Karosseriemasse verbunden und wird derart mit Spannung versorgt.

Die Signalübertragung zwischen der Satelliteneinheit 2 und der zentralen Steuereinheit 1 erfolgt nun durch eine Messung der Spannungsdifferenz zwischen der ersten Leitung 10, die eine Spannungsversorgungsleitung darstellt, und der zweiten Leitung 11, die eine Signalleitung darstellt. Die Spannungs messung erfolgt durch den Komparator 14.

Die Sicherheit der Signal- bzw. Datenübertragung wird nach einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erhöht, dass die Spannungsversorgungsleitung 10 nur zwischen der zentralen Steuereinheit und der entsprechenden Satelliteneinheit 2 ver läuft und nicht von anderen Verbrauchern geteilt wird. Derart werden keine Spannungsschwankungen auf der ersten Leitung 10 durch andere Verbraucher verursacht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Leitung 10 als Abschirmung der zweiten Leitung 11 ausgebildet. Dieses kann z. B. dadurch erfolgen, dass die erste und die zweite Leitung 10, 11 verdrillt oder als Koaxialkabel mit der ersten Leitung 10 als Abschirmung ausgebildet sind.

Das Prinzip der Energie- und Signalübertragung über die bei den Leitungen in der 2-Draht-Spannungsschnittstelle ist in analoger Weise auch auf die Signalübertragung zwischen der zentralen Steuereinheit und der Satelliteneinheit anwendbar. Das Prinzip der entsprechenden Signal- bzw. Datenübertragung kann über die beiden Leitungen 10, 11 und die Masse also so wohl in eine Richtung als auch in beiden Richtungen, zum Bei spiel durch einen geeigneten Multiplexbetrieb, erfolgen. Die Signal- bzw. Datenübertragung kann sowohl analog als auch di gital erfolgen.

Eine 3-Draht-Spannungsschnittstelle ist in Fig. 3 gezeigt. Bei der Darstellung in Fig. 3 sind zur Vereinfachung eine zentrale Steuereinheit 1 und eine Satelliteneinheit 2 darge stellt, die durch eine Verbindung verbunden sind, die eine erste, eine zweite und eine dritte Leitung 3, 4, 5 aufweist. Über die erste Leitung 3 und die zweite Leitung 4 wird die Versorgungsspannung an die Satelliteneinheit 2 geliefert, wo bei die zweite Leitung 4 die Masseleitung darstellt. Eine Signalübertragung zwischen der zentralen Steuereinheit 1 und der Satelliteneinheit 2 erfolgt über die dritte Leitung 5, die eine Signalleitung darstellt, und die zweite Leitung 4, wobei die Spannungsdifferenz zwischen diesen beiden Leitungen 4, 5 zur Signalübertragung moduliert wird.

In Fig. 4 sind schematisch sowohl eine 1-Draht-Stromschnitt stelle, als auch eine 2-Draht-Stromschnittstelle dargestellt. Die Verbindung zwischen der zentralen Steuereinheit 1 und der Satelliteneinheit 2 enthält entweder nur die erste Leitung 6, wobei dann die zentrale Steuereinheit 1 und die Satelliten einheit 2 jeweils mit Masse verbunden sind. Dies ist die 1- Draht-Stromschnittstelle. Wenn anstelle dessen die zentrale Steuereinheit 1 und die Satelliteneinheit 2 zusätzlich mit der zweiten Leitung 7 verbunden sind, so stellt diese Leitung 7 die Masseleitung dar. Bei der Darstellung in Fig. 4 sind aus diesem Grund die zweite Leitung 7 und die Verbindungen zur Masse gestrichelt dargestellt.

Bei den in Fig. 3 und 4 dargestellten Lösungen wird die Sig nalübertragung entweder durch zwei speziell dafür vorgesehene Leitungen bewirkt, oder die Signalübertragung wird durch eine Leitung und die Karosseriemasse bewirkt.

Claims

1. Steuersystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, ins besondere für ein Insassenrückhaltesystem, mit
einer zentralen Steuereinheit (1),
einer Satelliteneinheit (2), die entfernt von der Steu ereinheit (1) angeordnet ist, und
einer Verbindung (10, 11) zwischen der zentralen Steuer einheit (1) und der Satelliteneinheit (2) zur Energie versorgung der Satelliteneinheit und zur Signalübertra gung zwischen der zentralen Steuereinheit und der Satel liteneinheit,
bei der
die Verbindung als Spannungsschnittstelle mit einer ers ten Leitung (10) und einer zweiten Leitung (11) ausge bildet ist, wobei eine Versorgungsspannung an die erste Leitung (1) angelegt wird, und
die zentrale Steuereinheit (1) und die Satelliteneinheit (2) jeweils mit Masse verbunden und derart ausgebildet sind, dass sie Signale als Spannungsdifferenz zwischen der ersten Leitung (10) und der zweiten Leitung (11) senden/empfangen.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (1) eine Energieversor gungsquelle (12) aufweist, die zwischen der Masse und der ersten Leitung (10) geschaltet ist.

3. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die zentrale Steuereinheit (1) einen Komparator (14) aufweist, der einen ersten Eingang, der mit der ersten Leitung (10) verbunden ist, und einen zweiten Eingang, der mit der zweiten Leitung (11) verbunden ist, und einen Ausgang, an dem ein der Spannungsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Leitung (10, 11) entsprechendes Signal ausgegeben wird, aufweist.

4. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Satelliteneinheit (2) einen Verstärker (13) aufweist, an dessen Eingang ein an die zentrale Steuer einheit (1) zu übertragendes Signal angelegt wird und dessen Ausgang mit der zweiten Leitung (11) verbunden ist.

5. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker (13) zur Energieversorgung mit der ersten Leitung (10) und der Masse verbunden ist.

6. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitung (10) nur mit der zentralen Steu ereinheit (1) und einer Satelliteneinheit (2) verbunden ist.

7. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl der Satelliteneinheiten (2) vorgese hen ist, die jeweils mit einer ersten Leitung (10) und einer zweiten Leitung (11) mit der einen zentralen Steu ereinheit (1) verbunden sind.

8. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Leitung (10) als Abschirmung der zweiten Leitung (11) ausgebildet ist.