WO2013182387A1 - Integrierter regler, insbesondere spannungsregler, und steuergerät für personenschutzmittel mit konfigurierbarer ausgangsspannung - Google Patents

Integrierter regler, insbesondere spannungsregler, und steuergerät für personenschutzmittel mit konfigurierbarer ausgangsspannung Download PDF

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WO2013182387A1
WO2013182387A1 PCT/EP2013/059884 EP2013059884W WO2013182387A1 WO 2013182387 A1 WO2013182387 A1 WO 2013182387A1 EP 2013059884 W EP2013059884 W EP 2013059884W WO 2013182387 A1 WO2013182387 A1 WO 2013182387A1
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signal
configuration
circuit
output signal
signals
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PCT/EP2013/059884
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Falko Sievers
Hartmut Schumacher
Carsten List
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Robert Bosch Gmbh
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Priority to ES13723098.3T priority patent/ES2607132T3/es
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/017—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including arrangements for providing electric power to safety arrangements or their actuating means, e.g. to pyrotechnic fuses or electro-mechanic valves
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/575—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices characterised by the feedback circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0025—Arrangements for modifying reference values, feedback values or error values in the control loop of a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load

Definitions

  • the invention relates to an integrated controller, in particular voltage regulator for personal protective equipment in a vehicle according to the preamble of independent claim 1 and of a control device for controlling personal protective equipment in a vehicle according to the preamble of independent claim 12.
  • Output voltage of the controller are set, which is always greater than the feedback voltage.
  • the existing variable circuits are usually very prone to error. A single fault on one of the external
  • Voltage divider resistors can lead directly to a wrong and possibly harmful output voltage.
  • An error detection is usually difficult, because the controller itself is not between a faulty too large or small resistance value and a deliberately chosen to large or small resistance value can differ.
  • the published patent application DE 10 2009 047 480 A1 describes, for example, a control device and a method for controlling personal protection devices for a vehicle.
  • the control unit described comprises a supply module which converts an input voltage for the activation of the personal protection means. Between a vehicle supply voltage and the input voltage of the supply module, a voltage regulator is connected, which limits the input voltage to a predetermined first value.
  • the inventive integrated controller for personal protection means in a vehicle having the features of independent claim 1 and a corresponding control device for controlling personal protection means with such an integrated controller with the features of independent claim 12 have the advantage that the output voltage of an integrated regulator via a corresponding Configuration signal can be easily selected.
  • embodiments of the integrated controller according to the invention are robust against single errors, offer comprehensive diagnostic options and can thus also be used for safety-critical systems that must meet the security requirements according to IS026262.
  • the gist of the invention is to change the output of an integrated regulator without using different types of regulators and without adapting external voltage dividers and without using an additional second regulator.
  • the change of the output signal is thus cost neutral possible, for example, only an adaptation of a pin configuration is made in embodiments of the integrated controller according to the invention.
  • at least one open pin or at least one grounded pin may represent different configurations of the integrated controller.
  • Such a configuration is unlike software programming in which switching to the correct output signal occurs only when a majority of the system, including a microcontroller, is already in operation, already at the beginning of the system initialization, so that the output signal is direct is set to the correct value.
  • an optimal integration in the signal monitoring and security concept is possible in an advantageous manner. Due to the complete integration of the controller module, without variable external voltage divider, etc., also the accuracy compared to known from the prior art solutions with external
  • embodiments of the integrated controller according to the invention can be made robust against occurring single errors on the configuration pins, i. it can not come to an incorrect output signal due to individual faulty short circuits on the configuration pins. Misconfigurations caused by
  • Embodiments of the present invention provide an integrated controller, in particular a vehicle body voltage regulator, which comprises a control element which converts an input signal into an output signal having a predetermined value and a drive circuit which controls the control element in response to a feedback signal to generate the output signal of the predetermined value.
  • the drive circuit outputs the output signal via the control element with at least two different selectable values as a function of a default signal, wherein a configuration circuit for selecting the value of the output signal at least one Kon ⁇ figurationssignal receives and evaluates and depending on a determined in the evaluation configuration, one of at least two different default signals selects and applies to the drive circuit for outputting the output signal with the selected value.
  • control device for controlling personal protection devices in a vehicle with a controller arrangement is proposed, which regulates at least one voltage in the control unit.
  • Controller arrangement on at least one integrated controller according to the invention is provided.
  • the at least two selectable default signals are fixed reference signals or feedback signals that can be generated from the output signal. Since for controlling or converting the input signal into the output signal, a feedback signal generated from the output signal is compared with a predetermined reference signal, different control signals for the control element for outputting output signals with different selectable values, by presetting different fixed reference signals or by specifying different feedback signals are generated.
  • the configuration circuit for generating the output signal with a first value select a first reference signal via a selection circuit and apply to the drive circuit, which for generating a first control signal for the control element, the first reference signal with a from the output signal
  • the configuration circuit for generating the output signal having a second value can select a second reference signal via the selection circuit and apply it to the drive circuit, which generates the second reference signal with the signal generated from the output signal for generating a second control signal for the control element Can compare feedback signal.
  • the circuit can be designed with only two default signals, for example as a simple semiconductor switch, which selects either the first reference signal or the second reference signal as a function of a drive signal and applies this to the drive circuit as a selected default signal.
  • the configuration circuit for generating the output signal with a first value select a first feedback signal via a selection circuit and apply to the drive circuit, which compare the first feedback signal with a fixed predetermined reference signal to generate a first drive signal for the control element
  • the configuration circuit for generating the output signal having a second value select a second feedback signal via the selection circuit and can apply to the drive circuit which can compare the second feedback signal with the fixed reference signal to generate a second control signal for the control element.
  • At least two integrated voltage dividers with different divider ratios can generate the at least two selectable feedback signals from the output signal.
  • the selection circuit can be carried out in a simple embodiment of the invention with only two default signals, for example as a simple semiconductor switch which selects either an output of a first voltage divider or an output of a second voltage divider in response to a drive signal and applies as a selected default signal to the drive circuit.
  • the configuration circuit can perform the determination of the current configuration and the selection of the default signal during a Systeminitialmaschine.
  • the correct output signal is available much earlier than with software programming.
  • the at least one configuration signal can be generated by means of a pin configuration, wherein for generating a first logic signal level for the at least one configuration signal, a corresponding terminal pin is permanently connected to ground, and wherein for generating a second logic signal level for the at least one configuration signal, a corresponding terminal pin is left open.
  • a pull-up circuit located inside or outside the integrated regulator may bring a left open pin to the second logical signal level.
  • Such a pull-up circuit preferably comprises an ohmic resistor, which is connected to a predetermined voltage potential, which preferably represents the second logical signal level.
  • the configuration circuit can receive and evaluate at least two configuration signals, wherein the configuration circuit evaluates a logical combination of the at least two configuration signals for selecting the default signal. Furthermore, the configuration circuit may select a default signal associated with the detected logical combination upon detection of a valid logical combination of the at least two configuration signals, and prevent output of the output signal upon detection of an invalid logical combination of the at least two configuration signals. To improve the fault diagnosis, the configuration circuit can lock the recognized logical combination of the at least two configuration signals and store it in a status memory. By locking the recognized logical combination can be advantageously prevented that during operation by errors occurring a change in the configuration can be effected.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a detail of a control device for personal protective equipment with a first exemplary embodiment of an integrated controller according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of a detail of a control device for personal protective equipment with a second exemplary embodiment of an integrated controller according to the invention.
  • Battery voltage is given in the vehicle.
  • the voltage regulators used can be implemented either as linear regulators or DC / DC switching converters and provide fixed output voltages for the direct supply of other personal protection system components, such as microcontrollers, sensors, communication interfaces, lamp drivers, etc. available.
  • output voltages of 6.7V, 5.0V and 3.3V are provided.
  • the illustrated exemplary embodiments of an integrated regulator 10, 10 'according to the invention which is embodied as voltage regulator for personal protective equipment in a vehicle, comprise a control element T, which converts an input signal V in into an output signal V out with a predetermined value, and a drive circuit 12, 12 ', which drives the control element T, to generate the output signal V out with the predetermined value.
  • the at least two selectable default signals V F BI, V FB 2, V re n, V re f2 can be fixed reference signals V re fi, V re f2 or feedback signals which can be generated from the output signal V out V FB i, V FB 2.
  • At least two feedback signals V FB , V FB 2, which can be output to the drive circuit 12, are provided for generating at least two output signals V out with different values V1, V2, wherein the configuration circuit 14 generates at least one configuration signal CF.sub.2. i, CF 2 receives and evaluates and selects depending on the evaluation of one of the at least two feedback signals V FB i, V FB 2 for output to the drive circuit 12.
  • two voltage dividers 18a, 18b integrated into the controller 10 generate the at least two selectable feedback signals V FB i, V FB 2 from the output signal V out .
  • the two integrated voltage dividers 18a, 18b each comprise two resistors R1, R1 1, R2, R21 whose resistance values are selected such that the two integrated voltage dividers 18a, 18b have different divider ratios R1 / R11 and R2 / R21 for generating the feedback signals V FB i, V FB 2 have.
  • the configuration circuit 14 uses a first value V1 to generate a first return signal for generating the output signal V out. coupling signal V F BI via the selection circuit 18, which applies the selected first feedback signal V F BI to the drive circuit 12.
  • the drive circuit 12 compares to generate a first drive signal for the control element T, the first feedback signal V F BI with a fixed predetermined reference signal V re f.
  • the configuration circuit 14 selects a second feedback signal V F B2 via the selection circuit 18, which applies the selected second feedback signal V F B2 to the drive circuit 12.
  • the drive circuit 12 compares the second feedback signal V F B2 with the fixed reference signal V re f.
  • At least two reference signals V re fi, V re f 2 that can be output to the drive circuit 12 'are provided for generating at least two output signals V out with different values V1, V2, wherein the configuration circuit 14 generates at least one configuration signal CF CF 2 receives and evaluates and depending on the evaluation of one of the at least two reference signals V re fi, V re f2 for output to the drive circuit 12 'selects.
  • the configuration circuit 14 selects, with a first value V1, a first reference signal V re fi via a selection circuit 18 'for generating the output signal V out , which sends the selected first reference signal V re n to the drive circuit 12'. invests.
  • the drive circuit 12 ' compares the first reference signal V re n with a feedback signal V FB generated from the output signal V out .
  • the configuration circuit 14 selects a second reference signal V re f2 via the selection circuit 18 ', which applies the selected second reference signal V re f2 to the drive circuit 12'.
  • the drive circuit 12 To generate a second drive signal for the control element T, the drive circuit 12 'compares the second reference signal V re f2 with the feedback signal V FB generated from the output signal Vout.
  • a voltage divider 18a integrated in the regulator 10 'generates from the output signal Vout the feedback signal V FB , which is compared with the selected reference signal V re n, V re f2.
  • the integrated voltage divider 18a comprises two resistors R1, R1, which have a predetermined divider ratio R1 / R1 1.
  • the integrated regulator 10, 10 'in the exemplary embodiments illustrated is designed in each case as an ASIC component (ASIC: application-specific integrated circuit) and is part of a
  • the integrated regulator 10, 10 'in each case comprises two configuration pins K1, K2, an input pin on which the input signal V in is present and two output pins for outputting the output signal V out , wherein an external circuit 5 is provided between the output pins. which comprises a polarity reversal protection diode D and an inductance L and a capacitance C for signal filtering.
  • the regulator 10, 10 'according to the invention can also be integrated into a system ASIC component (ASIC: application-specific integrated circuit) of a control device 1, 1' of the personal protection system.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • This voltage is selected via the two configuration pins K1, K2.
  • the status of these two configuration pins K1, K2 is either a logic low level (L), which by an external
  • Short circuit of the corresponding configuration pins K1, K2 to ground GND is realized, or a logic high level (H), which is realized by an open configuration pins K1, K2.
  • a pullup circuit 1 1 arranged in each case within the integrated regulator 10, 10 'brings a configuration pin K1, K2 that has been left open to the logic high level (H).
  • the pull-up circuit 1 1 comprises, for each of the configuration pins K1, K2, a pull-up resistor R pu i, R pU 2, each having a terminal with the corresponding configuration pin K1, K2 and with the other terminal having a pull-up voltage V pu whose level corresponds approximately to the logic high level (H).
  • Configuration pins K1, K2 are read back as configuration signals CF- 1 , CF 2 from the configuration circuit 14 and evaluated. The detection of the current configuration takes place, for example, each with at least one Voltage comparator. When using two configuration pins K1, K2 with two configuration signals CF-1, CF 2 four configuration combinations are possible, which are shown in Table 1.
  • the configuration circuit 14 selects via a selection circuit 18, 18 'the corresponding specification signal V F BI, V F B2, V re n, V re f2, which then to the drive circuit 12, 12' for generating the Actuator signal for the control element T is applied.
  • the configurable controller 10, 10 ' If an invalid state is detected in which the two configuration signals CFi, CF 2 have the same logic level, then the configurable controller 10, 10 'according to the invention or its
  • Power supply can be disabled.
  • another safety mechanism can be used, which ensures that no faulty output voltage from the controller 10, 10 'is issued. In any case, prevents the connected component, such as a microcontroller, is supplied with a wrong voltage.
  • we the entire system in the reset state i. held in a "non-active" or safe state.
  • Controller configuration immediately recognized correctly and the associated output voltage V out of the integrated controller 10, 10 'according to the invention immediately correct to the desired value V1 or V2 is set before the system components are supplied with it enabled by the system-wide reset. Thus, a faultless power supply of the system is ensured.
  • the recognized configuration is locked, so that a further change of the pin status has no influence on the controller 10, 10 '.
  • the recognized configuration of the configuration pins is stored in a memory means 16 preferably embodied as a register. The memory means 16 can then be read during operation, for example by a software query. As a result, a possibly misrecognized by multiple errors configuration can be detected and made an error display.
  • Output voltages are set, if the number of
  • Configuration pins or the number of logic states is increased and correspondingly more default signals V F BI, V F B2, V re n, V re f2 be maintained.
  • V F BI, V F B2, V re n, V re f2 For example, with four configuration pins, each of which can assume two logical states (H / L), four valid configuration combinations (LLH, LHL, HLL and HHH) can already be specified for selection without reducing the robustness against single errors. The same applies if, in addition to the logic high level and the logic low level, intermediate levels can still be detected by means of additional voltage comparators.
  • the detection thresholds on the configuration pins and the type of voltage supply can also be carried out differently from the illustrated embodiments.
  • the illustrated embodiments of the integrated regulator 10, 10 'according to the invention each use an integrated pull-up circuit 1 1 with an internal pull-up voltage V pu .
  • an external pullup circuit ie one outside the integrated regulator, can be used 10, 10 'arranged pullup circuit, and a corresponding external pull-up voltage for generating the high level (H) at an open
  • Configuration pin can be used. Likewise are different
  • Voltage level for detecting various logic states possible, for example, connection to ground GND or to different voltage potentials, such as 5.0V, 3.3V, etc.
  • Embodiments of the integrated controller according to the invention can be performed for example as a linear regulator or DC / DC switching converter.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen integrierten Regler (10), insbesondere Spannungsregler für Personenschutzmittel in einem Fahrzeug, mit einem Regelelement (T), welches ein Eingangssignal (Vin) in ein Ausgangssignal (Vout) mit einem vorgegebenen Wert wandelt, und einer Ansteuerschaltung (12), welche das Regelelement (T) ansteuert, um das Ausgangssignal (Vout) mit dem vorgegebenen Wert zur erzeugen. Erfindungsgemäß gibt die Ansteuerschaltung (12) in Abhängigkeit von einem Vorgabesignal (VFB1, VFB2) das Ausgangssignal (Vout) über das Regelelement (T) mit mindestens zwei verschiedenen auswählbaren Werten (V1, V2) aus, wobei zur Auswahl des Wertes (V1, V2) des Ausgangssignals (Vout) eine Konfigurationsschaltung (14) mindestens ein Konfigurationssignal (CF1, CF2) empfängt und auswertet und in Abhängigkeit von einer bei der Auswertung ermittelten Konfiguration, eines von mindestens zwei verschiedenen Vorgabesignalen (VFB1, VFB2) auswählt und an die Ansteuerschaltung (12) zur Ausgabe des Ausgangssignals (Vout) mit dem ausgewählten Wert (V1) anlegt.

Description

Beschreibung
Titel
INTEGRIERTER REGLER, INSBESONDERE SPANNUNGSREGLER, UND STEUERGERÄT FÜR PERSONENSCHUTZMITTEL MIT KONFIGURIERBARER AUSGANGSSPANNUNG
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem integrierten Regler, insbesondere Spannungsregler für Personenschutzmittel in einem Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einem Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln in einem Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 12.
Aus dem Stand der Technik bekannte integrierte Spannungsregler bieten die
Möglichkeit, verschiedene fest vorgegebene Ausgangsspannungen zu erzeugen. So gibt es von vielen Spannungsreglern unterschiedliche Ausführungsvarianten, welche sich lediglich in der zu regelnden Ausgangsspannung unterscheiden, wobei jedoch für jeden Spannungswert ein separater Regler zu verwenden ist.
Ebenso gibt es Spannungsregler, deren Ausgangsspannung durch Anpassung eines externen Spannungsteilers variabel eingestellt werden kann. Es wird dabei auf eine fest vorgegebene Rückkopplungsspannung („Feedback' -Spannung) von beispielsweise 1 .2V geregelt, welche über einen externen Spannungsteiler mit mindestens zwei Widerständen aus einer Ausgangsspannung des Reglers heruntergeteilt wird. Durch Variation dieses Spannungsteilers kann die
Ausgangsspannung des Reglers eingestellt werden, welche immer größer als die Rückkopplungsspannung ist. Die bestehenden variablen Schaltungen sind dabei meist stark fehleranfällig. Ein Einzelfehler an einem der externen
Spannungsteilerwiderstände kann direkt zu einer falschen und gegebenenfalls schädlichen Ausgangsspannung führen. Eine Fehlererkennung ist meist nur schwer möglich, da der Regler selbst nicht zwischen einem fehlerhaft zu großen bzw. kleinen Widerstandwert und einem bewusst gewählten zu großen bzw. kleinen Widerstandswert unterscheiden kann.
In der Offenlegungsschrift DE 10 2009 047 480 A1 werden beispielsweise ein Steuergerät und ein Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug beschrieben. Das beschriebene Steuergerät umfasst einen Versorgungsbaustein, welcher eine Eingangsspannung für die Ansteuerung der Personenschutzmittel wandelt. Zwischen einer Fahrzeugversorgungsspannung und der Eingangsspannung des Versorgungsbausteins ist ein Spannungsregler geschaltet, welcher die Eingangsspannung auf einen vorgegebenen ersten Wert begrenzt.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße integrierte Regler für Personenschutzmittel in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und ein korrespondierendes Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmittel mit einem solchen integrierten Regler mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 12 haben demgegenüber den Vorteil, dass die Ausgangsspannung eines integrierten Reglers über ein korrespondierendes Konfigurationssignal einfach ausgewählt werden kann. Insbesondere bei einem Einsatz als integrierter Spannungsregler ist es somit möglich, flexibel auf Änderungen der Versorgungs- spannungsanforderungen zu reagieren und Systembausteine wahlweise mit mindestens zwei verschiedenen Spannungen zu versorgen. Somit ist beispielsweise die Kompatibilität mit verschiedenen Mikrocontrollern, welche je nach Typ und Ausführung mit 3,3V oder 1 ,2V versorgt werden, gegeben und ein Wechsel zwischen den verschiedenen Mikrocontrollern in vorteilhafter Weise problemlos möglich. Zudem sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen integrierten Reglers robust gegen Einfachfehler, bieten umfassende Diagnosemöglichkeiten und können somit auch für sicherheitskritische Systeme eingesetzt werden, welche die Sicherheitsanforderungen gemäß IS026262 erfüllen müssen.
Der Kern der Erfindung besteht darin, das Ausgangssignal eines integrierten Reglers zu ändern, ohne unterschiedliche Reglervarianten einzusetzen und ohne externe Spannungsteiler anzupassen und ohne einen zusätzlichen zweiten Regler einzusetzen. Die Änderung des Ausgangssignals ist somit kostenneutral möglich, indem bei Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen integrierten Reglers beispielsweise lediglich eine Anpassung einer Pin-Konfiguration vorgenommen wird. So können beispielsweise mindestens ein offen gelassener Pin bzw. mindesten ein mit Masse verbundener Pin verschiedene Konfigurationen des integrierten Reglers repräsentieren. Eine solche Konfiguration steht dann im Unterschied zu einer Software-Programmierung, bei welcher die Umschaltung auf das korrekte Ausgangssignal erst erfolgt, wenn ein Großteil des Systems einschließlich eines Mikrocontrollers bereits in Betrieb sind, bereits zu Beginn der Systeminitialisierung zur Verfügung, so dass das Ausgangssignal direkt auf den korrekten Wert gesetzt wird. Somit ist in vorteilhafter Weise eine optimale Integration in das Signalüberwachungs- und Sicherheitskonzept möglich. Durch die komplette Integration des Reglerbausteins, ohne veränderbaren externen Spannungsteiler usw., kann zudem die Genauigkeit im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen mit externen
Spannungsteilerwiderständen deutlich verbessert werden. Durch eine geeignete Auswahl der Konfigurationsmöglichkeiten, wie beispielsweise mehrere
Konfigurationspins und/oder eine beschränkte Anzahl an erlaubten Zuständen und/oder eine zeitliche Einschränkung für die Pinabfrage können Ausführungsformen des erfindungsgemäßen integrierten Reglers robust gegen auftretende Einfachfehler an den Konfigurationspins gemacht werden, d.h. es kann durch einzelne fehlerhafte Kurzschlüsse an den Konfigurationspins nicht zu einem falschen Ausgangssignal kommen. Fehlkonfigurationen, welche durch
Mehrfachfehler verursacht werden, können in vorteilhafter Weise durch einfaches Auslesen eines Statusregisters, welches die erkannte Konfiguration anzeigt, über eine Software-Abfrage detektiert werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen integrierten Regler, insbesondere einen Spannungsregler für Personenschutzmittel in einem Fahrzeug, zur Verfügung, welcher ein Regelelement, welches ein Eingangssignal in ein Ausgangssignal mit einem vorgegebenen Wert wandelt, und eine Ansteuerschaltung umfasst, welche das Regelelement in Abhängigkeit von einem Rückkopplungssignal ansteuert, um das Ausgangssignal mit dem vorgegebenen Wert zur erzeugen. Erfindungsgemäß gibt die Ansteuerschaltung in Abhängigkeit von einem Vorgabesignal das Ausgangssignal über das Regelelement mit mindestens zwei verschiedenen auswählbaren Werten aus, wobei zur Auswahl des Wertes des Ausgangssignals eine Konfigurationsschaltung mindestens ein Kon- figurationssignal empfängt und auswertet und in Abhängigkeit von einer bei der Auswertung ermittelten Konfiguration, eines von mindestens zwei verschiedenen Vorgabesignalen auswählt und an die Ansteuerschaltung zur Ausgabe des Ausgangssignals mit dem ausgewählten Wert anlegt.
Des Weiteren wird ein Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln in einem Fahrzeug mit einer Regleranordnung vorgeschlagen, welche mindestens eine Spannung im Steuergerät regelt. Erfindungsgemäß weist die
Regleranordnung mindestens einen erfindungsgemäßen integrierten Regler auf.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen integrierten Reglers für Personenschutzmittel in einem Fahrzeug möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die mindestens zwei auswählbaren Vorgabesignale fest vorgegebene Referenzsignale oder aus dem Ausgangssignal erzeugbare Rückkopplungssignale sind. Da zum Regeln bzw. Wandeln des Eingangssignals in das Ausgangssignal ein aus dem Ausgangssignal erzeugtes Rückkopplungssignal mit einem vorgegebenen Referenzsignal verglichen wird, können verschiedene Ansteuersignale für das Regelelement zur Ausgabe von Ausgangssignalen mit verschiedenen auswählbaren Werten, durch Vorgabe von verschiedenen fest vorgegebenen Referenzsignalen oder durch Vorgabe von verschiedenen Rückkopplungssignalen erzeugt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen integrierten Reglers kann die Konfigurationsschaltung zur Erzeugung des Ausgangssignals mit einem ersten Wert ein erstes Referenzsignal über eine Auswahlschaltung auswählen und an die Ansteuerschaltung anlegen, welche zur Erzeugung eines ersten An- steuersignals für das Regelelement das erste Referenzsignal mit einem aus dem Ausgangssignal erzeugten Rückkopplungssignal vergleichen kann, wobei die Konfigurationsschaltung zur Erzeugung des Ausgangssignals mit einem zweiten Wert ein zweites Referenzsignal über die Auswahlschaltung auswählen und an die Ansteuerschaltung anlegen kann, welche zur Erzeugung eines zweiten An- steuersignals für das Regelelement das zweite Referenzsignal mit dem aus dem Ausgangssignal erzeugten Rückkopplungssignal vergleichen kann. Die Auswahl- Schaltung kann bei einer einfachen Ausführung der Erfindung mit nur zwei Vorgabesignalen, beispielsweise als einfacher Halbleiterschalter ausgeführt werden, welcher in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal entweder das erste Referenzsignal oder das zweite Referenzsignal auswählt und als ausgewähltes Vorgabesignal an die Ansteuerschaltung anlegt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen integrierten Reglers kann die Konfigurationsschaltung zur Erzeugung des Ausgangssignals mit einem ersten Wert ein erstes Rückkopplungssignal über eine Auswahlschaltung auswählen und an die Ansteuerschaltung anlegen, welche zur Erzeugung eines ersten Ansteuersignais für das Regelelement das erste Rückkopplungssignal mit einem fest vorgegebenen Referenzsignal vergleichen kann, wobei die Konfigurationsschaltung zur Erzeugung des Ausgangssignals mit einem zweiten Wert ein zweites Rückkopplungssignal über die Auswahlschaltung auswählen und an die Ansteuerschaltung anlegen kann, welche zur Erzeugung eines zweiten An- steuersignals für das Regelelement das zweite Rückkopplungssignal mit dem fest vorgegebenen Referenzsignal vergleichen kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen integrierten Reglers können mindestens zwei integrierte Spannungsteiler mit verschiedenen Teilerverhältnissen die mindesten zwei auswählbaren Rückkopplungssignale aus dem Ausgangssignal erzeugen. Das bedeutet, dass zwei Spannungsteiler mit verschiedenen vorgegebenen Widerstandskombinationen eingesetzt werden, welche verschiedene Ausgangsspannungen bewirken. Die Auswahlschaltung kann bei einer einfachen Ausführung der Erfindung mit nur zwei Vorgabesignalen, beispielsweise als einfacher Halbleiterschalter ausgeführt werden, welcher in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal entweder ein Ausgangssignal eines ersten Spannungsteilers oder ein Ausgangssignal eines zweiten Spannungsteilers auswählt und als ausgewähltes Vorgabesignal an die Ansteuerschaltung anlegt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen integrierten Reglers kann die Konfigurationsschaltung die Ermittlung der aktuellen Konfiguration und die Auswahl des Vorgabesignals während einer Systeminitialisierung durchführen. Dadurch steht das korrekte Ausgangssignal schon wesentlich früher als bei einer Software-Programmierung zur Verfügung. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen integrierten Reglers kann das mindestens eine Konfigurationssignal mittels einer Pin- Konfiguration erzeugt werden, wobei zur Erzeugung eines ersten logischen Signalpegels für das mindestens eine Konfigurationssignal ein korrespondierender Anschlusspin fest mit Masse verbunden ist, und wobei zur Erzeugung eines zweiten logischen Signalpegels für das mindestens eine Konfigurationssignal ein korrespondierender Anschlusspin offen gelassen ist. Zudem kann eine innerhalb oder außerhalb des integrierten Reglers angeordnete Pullup-Schaltung einen offengelassenen Anschlusspin auf den zweiten logischen Signalpegel bringen. Eine solche Pullup-Schaltung umfasst vorzugsweise einen ohmschen Widerstand, welcher mit einem vorgegebenen Spannungspotential verbunden ist, welches vorzugsweise den zweiten logischen Signalpegel repräsentiert. Die Erzeugung des mindestens einen Konfigurationssignals über die Pin-Konfiguration ermöglicht in vorteilhafter Weise eine einfache und kostengünstige Implementierung des erfindungsgemäßen integrierten Reglers.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen integrierten Reglers kann die Konfigurationsschaltung mindestens zwei Konfigurationssignale empfangen und auswerten, wobei die Konfigurationsschaltung eine logische Kombination der mindestens zwei Konfigurationssignale zur Auswahl des Vorgabesignals auswertet. Des Weiteren kann die Konfigurationsschaltung bei einer erkannten gültigen logischen Kombination der mindestens zwei Konfigurationssignale ein der erkannten logischen Kombination zugeordnetes Vorgabesignal auswählen, und bei einer erkannten ungültigen logischen Kombination der mindestens zwei Konfigurationssignale eine Ausgabe des Ausgangssignals verhindern. Zur Verbesserung der Fehlerdiagnose kann die Konfigurationsschaltung die erkannte logische Kombination der mindestens zwei Konfigurationssignale verriegeln und in einem Statusspeicher ablegen. Durch die Verriegelung der erkannten logischen Kombination kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass während des Betriebs durch auftretende Fehler eine Änderung der Konfiguration bewirkt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausschnitts eines Steuergeräts für Personenschutzmittel mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen integrierten Reglers.
Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausschnitts eines Steuergeräts für Personenschutzmittel mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen integrierten Reglers.
Aktuelle Steuergeräte für Personenschutzmittel in Kraftfahrzeugen zeichnen sich unter anderem dadurch aus, dass alle Versorgungsspannungen, welche für den Betrieb der Personenschutzmittel erforderlich sind, innerhalb des Personenschutzsystems selbst erzeugt werden. Somit kann sichergestellt werden, dass eine korrekte Funktionalität unabhängig von Schwankungen der
Batteriespannung im Fahrzeug gegeben ist. Die verwendeten Spannungsregler können entweder als Linearregler oder DC/DC-Schaltwandler ausgeführt werden und stellen fest vorgegebene Ausgangsspannungen zur direkten Versorgung von anderen Personenschutzsystembausteinen, wie beispielsweise Mikrocontroller, Sensoren, Kommunikationsschnittstellen, Lampentreiber, usw., zur Verfügung. In den aktuellen Personenschutzsystemen werden beispielsweise Ausgangsspannungen von 6,7V, 5,0V und 3,3V zur Verfügung gestellt.
Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen integrierten Reglers 10, 10', welcher in den dargestellten Ausführungsbeispielen als Spannungsregler für Personenschutzmittel in einem Fahrzeug ausgeführt ist, ein Regelelement T, welches ein Eingangssignal Vin in ein Ausgangssignal Vout mit einem vorgegebenen Wert wandelt, und eine Ansteuerschaltung 12, 12', welche das Regelelement T ansteuert, um das Ausgangssignal Vout mit dem vorgegebenen Wert zur erzeugen. Erfindungsgemäß gibt die Ansteuerschaltung 12, 12' in Abhängigkeit von einem Vorgabesignal VFBI , VFB2, Vrefi , Vref2 das Ausgangssignal Vout über das Regelelement T mit mindestens zwei verschiedenen auswählbaren Werten V1 , V2 aus, wobei zur Aus- wähl des Wertes V1 , V2 des Ausgangssignals Vout eine Konfigurationsschaltung 14 mindestens ein Konfigurationssignal CF-ι , CF2 empfängt und auswertet und in Abhängigkeit von einer bei der Auswertung ermittelten Konfiguration, eines von mindestens zwei verschiedenen Vorgabesignalen VFBI , VFB2, Vren , Vref2 auswählt und an die Ansteuerschaltung 12, 12' zur Ausgabe des Ausgangssignals Vout mit dem ausgewählten Wert V1 , V2 anlegt.
Wie aus Fig. 1 und 2 weiter ersichtlich ist, können die mindestens zwei auswählbaren Vorgabesignale VFBI , VFB2, Vren , Vref2 fest vorgegebene Referenzsignale Vrefi , Vref2 oder aus dem Ausgangssignal Vout erzeugbare Rückkopplungssignale VFBi , VFB2 sein. Zum Regeln bzw. Wandeln des Eingangssignals Vin in das Ausgangssignal Vout vergleicht die Ansteuerschaltung 12, 12' jeweils ein aus dem Ausgangssignal Vout erzeugtes Rückkopplungssignal VFB mit einem vorgegebenen Referenzsignal Vref. Daher können verschiedene Ansteuersignale für das Regelelement T zur Ausgabe von Ausgangssignalen Vout mit verschiedenen auswählbaren Werten V1 , V2 durch Vorgabe von verschiedenen fest vorgegebenen Referenzsignalen Vren , Vref2 oder durch Vorgabe von verschiedenen Rückkopplungssignalen VFBi , VFB2 erzeugt werden.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, sind mindestens zwei an die Ansteuerschaltung 12 ausgebbare Rückkopplungssignale VFBi , VFB2 zur Erzeugung von mindestens zwei Ausgangssignalen Vout mit verschiedenen Werten V1 , V2 vorgesehen, wobei die Konfigurationsschaltung 14 mindestens ein Konfigurationssignal CF-i , CF2 empfängt und auswertet und in Abhängigkeit von der Auswertung eines der mindestens zwei Rückkopplungssignale VFBi , VFB2 zur Ausgabe an die Ansteuerschaltung 12 auswählt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugen zwei in den Regler 10 integrierte Spannungsteiler 18a, 18b die mindesten zwei auswählbaren Rückkopplungssignale VFBi , VFB2 aus dem Ausgangssignal Vout. Die beiden integrierten Spannungsteiler 18a, 18b umfassen jeweils zwei Widerstände R1 , R1 1 , R2, R21 , deren Widerstandswerte so gewählt sind, dass die beiden integrierten Spannungsteiler 18a, 18b verschiedene Teilerverhältnissen R1 /R1 1 bzw. R2/R21 zur Erzeugung der Rückkopplungssignale VFBi , VFB2 aufweisen.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, wählt die Konfigurationsschaltung 14 zur Erzeugung des Ausgangssignals Vout mit einem ersten Wert V1 ein erstes Rück- kopplungssignal VFBI über die Auswahlschaltung 18 aus, welche das ausgewählte erste Rückkopplungssignal VFBI an die Ansteuerschaltung 12 anlegt. Die Ansteuerschaltung 12 vergleicht zur Erzeugung eines ersten Ansteuersignais für das Regelelement T das erste Rückkopplungssignal VFBI mit einem fest vorgegebenen Referenzsignal Vref. Zur Erzeugung des Ausgangssignals Vout mit einem zweiten Wert V2, wählt die Konfigurationsschaltung 14 ein zweites Rückkopplungssignal VFB2 über die Auswahlschaltung 18 aus, welche das ausgewählte zweite Rückkopplungssignal VFB2 an die Ansteuerschaltung 12 anlegt. Zur Erzeugung eines zweiten Ansteuersignais für das Regelelement T vergleicht die Ansteuerschaltung 12 das zweite Rückkopplungssignal VFB2 mit dem fest vorgegebenen Referenzsignal Vref.
Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, sind mindestens zwei an die Ansteuerschaltung 12' ausgebbare Referenzsignale Vrefi , Vref2 zur Erzeugung von mindestens zwei Ausgangssignalen Vout mit verschiedenen Werten V1 , V2 vorgesehen, wobei die Konfigurationsschaltung 14 mindestens ein Konfigurationssignal CF-ι , CF2 empfängt und auswertet und in Abhängigkeit von der Auswertung eines der mindestens zwei Referenzsignale Vrefi , Vref2 zur Ausgabe an die Ansteuerschaltung 12' auswählt.
Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, wählt die Konfigurationsschaltung 14 zur Erzeugung des Ausgangssignals Vout mit einem ersten Wert V1 ein erstes Referenzsignal Vrefi über eine Auswahlschaltung 18' aus, welche das ausgewählte erste Referenzsignal Vren an die Ansteuerschaltung 12' anlegt. Zur Erzeugung eines ersten Ansteuersignais für das Regelelement T vergleicht die Ansteuerschaltung 12'das erste Referenzsignal Vren mit einem aus dem Ausgangssignal Vout erzeugten Rückkopplungssignal VFB. Zur Erzeugung des Ausgangssignals Vout mit dem zweiten Wert V2 wählt die Konfigurationsschaltung 14 ein zweites Referenzsignal Vref2 über die Auswahlschaltung 18' aus, welche das ausgewählte zweite Referenzsignal Vref2 an die Ansteuerschaltung 12' anlegt. Zur Erzeugung eines zweiten Ansteuersignais für das Regelelement T vergleicht die Ansteuerschaltung 12' das zweite Referenzsignal Vref2 mit dem aus dem Ausgangssignal Vout erzeugten Rückkopplungssignal VFB. Im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel erzeugt ein in den Regler 10' integrierter Spannungsteiler 18a aus dem Ausgangssignal Vout das Rückkopplungssignal VFB, welches mit dem ausgewählten Referenzsignal Vren , Vref2 verglichen wird. Der integrierte Spannungsteiler 18a umfasst zwei Widerstände R1 , R1 1 , welche ein vorgegebenes Teilerverhältnissen R1/R1 1 aufweisen.
Wie aus Fig. 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist der integrierte Regler 10, 10' in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils als ASIC-Baustein (ASIC: Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung) ausgeführt und Teil einer
Regleranordnung 3, 3' in einem Steuergerät 1 , 1 ' für Personenschutzmittel. In den dargestellten Ausführungsbeispielen umfasst der integrierte Regler 10, 10' jeweils zwei Konfigurationspins K1 , K2, einen Eingangspin, an welchem das Eingangssignal Vin anliegt und zwei Ausgabepins zur Ausgabe des Ausgangssignals Vout, wobei zwischen den Ausgabepins eine externe Beschaltung 5 vorgesehen ist, welche eine Verpolschutzdiode D sowie eine Induktivität L und eine Kapazität C zur Signalfilterung umfasst. Alternativ kann der erfindungsgemäße Regler 10, 10' aber auch in einen System-ASIC-Baustein (ASIC: Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung) eines Steuergeräts 1 , 1 ' des Personenschutzsystems integriert werden.
Der als Spannungsregler implementierte erfindungsgemäße Regler 10, 10' bietet beispielsweise die Möglichkeit wahlweise die Ausgangsspannung Vout mit einem ersten Wert V1 =1 ,2V oder mit einem zweiten Wert V2=3,3V am Reglerausgang zur Verfügung zu stellen. Die Auswahl dieser Spannung erfolgt über die zwei Konfigurationspins K1 , K2. Der Status dieser beiden Konfigurationspins K1 , K2 ist entweder ein logischer Low-Pegel (L), welcher durch einen externen
Kurzschluss des korrespondierenden Konfigurationspins K1 , K2 nach Masse GND realisiert wird, oder ein logischer High-Pegel (H), welcher durch einen offenen Konfigurationspins K1 , K2 realisiert wird. In den dargestellten Ausführungsbeispielen bringt eine jeweils innerhalb des integrierten Reglers 10, 10' angeordnete Pullup-Schaltung 1 1 einen offengelassenen Konfigurationspin K1 , K2 auf den logischen High-Pegel (H). Die Pullup-Schaltung 1 1 umfasst für jeden der Konfigurationspins K1 , K2 einen Pullup-Widerstand Rpui , RpU2, welche jeweils mit einem Anschluss mit dem entsprechenden Konfigurationspin K1 , K2 und mit dem anderen Anschluss mit einer Pullup-Spannung Vpu verbunden sind, deren Pegel ungefähr dem logischen High-Pegel (H) entspricht. Die Pegel der
Konfigurationspins K1 , K2 werden als Konfigurationssignale CF-ι , CF2 von der Konfigurationsschaltung 14 zurückgelesen und ausgewertet. Die Erkennung der aktuellen Konfiguration erfolgt dabei beispielsweise mit jeweils mindestens einem Spannungskomparator. Bei der Verwendung von zwei Konfigurationspins K1 , K2 mit zwei Konfigurationssignalen CF-ι, CF2 sind vier Konfigurationskombinationen möglich, welche in Tabelle 1 dargestellt sind.
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Tabelle 1
Von den vier Konfigurationskombinationen an den beiden Konfigurationspins K1 , K2 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel nur zwei Kombinationen gültig, bei welchen die beiden Konfigurationssignale CF-ι, CF2 unterschiedliche logische Pegel (H) (L) aufweisen. Somit ist sichergestellt, dass durch einen externen Kurzschluss an einem der Konfigurationspins K1 , K2 kein fehlerhafter gültiger Zustand erreicht werden kann. Das System ist somit an den Konfigurationspins K1 , K2 robust gegen Einfachfehler. Wird eine gültige Konfigurationskombination erkannt, dann wählt die Konfigurationsschaltung 14 über eine Auswahlschaltung 18, 18' das korrespondierende Vorgabesignal VFBI , VFB2, Vren, Vref2 aus, welches dann an die Ansteuerschaltung 12, 12' zur Erzeugung des Ansteuersignais für das Regelelement T angelegt wird.
Wird ein ungültiger Zustand erkannt, bei welchem die beiden Konfigurationssignale CFi, CF2 den gleichen logischen Pegel aufweisen, dann kann der konfigurierbare erfindungsgemäße Regler 10, 10' bzw. dessen
Spannungsversorgung deaktiviert werden. Alternativ kann auch ein anderer Sicherheitsmechanismus verwendet werden, der sicherstellt, dass keine fehlerhafte Ausgangsspannung vom Regler 10, 10' ausgegeben wird. In jedem Fall wird vermieden, dass die angeschlossene Komponente, wie beispielsweise ein MikroController, mit einer falschen Spannung versorgt wird. Zudem wir das Gesamtsystem im Resetzustand, d.h. in einem„nicht aktiv" bzw. sicheren Zustand gehalten.
Die Auswertung der Konfigurationssignale CFi, CF2 an den Konfigurationspins K1 , K2 erfolgt zu Beginn der Initialisierungsphase des Systems, sobald die internen Logikschaltungen des erfindungsgemäßen integrierten Reglers 10, 10' ausreichend versorgt sind. Es wird somit sichergestellt, dass die
Reglerkonfiguration sofort korrekt erkannt und die damit verbundene Ausgangsspannung Vout des erfindungsgemäßen integrierten Reglers 10, 10' sofort korrekt auf den gewünschten Wert V1 oder V2 eingestellt wird, bevor die damit versorgten Systemkomponenten durch den System-weiten-Reset freigegeben werden. Somit ist eine fehlerfreie Spannungsversorgung des Systems sichergestellt. Nach dem initialen Einlesen der Konfigurationssignale CF-ι, CF2 an den Konfigurationspins K1 , K2 wird die erkannte Konfiguration verriegelt, so dass ein weiteres Ändern der Pin-Status keinen Einfluss mehr auf den Regler 10, 10' hat. Somit kann es im Normalbetrieb des Steuergeräts 1 , 1 ' nicht zu fehlerhaften Spannungsänderungen, z.B. unter EMV-Einwirkung, kommen. Des Weiteren wird die erkannte Konfiguration der Konfigurationspins in einem vorzugsweise als Register ausgeführten Speichermittel 16 gespeichert. Das Speichermittel 16 kann dann im Betrieb beispielsweise durch eine Software-Abfrage ausgelesen werden. Dadurch kann eine möglicherweise durch Mehrfachfehler falsch erkannte Konfiguration erkannt werden und eine Fehleranzeige erfolgen.
Bei alternativen nicht dargestellten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen integrierten Reglers 10, 10' können auch mehr als nur zwei
Ausgangsspannungen eingestellt werden, sofern die Anzahl der
Konfigurationspins bzw. die Anzahl der logischen Zustände vergrößert wird und entsprechend mehr Vorgabesignale VFBI , VFB2, Vren, Vref2 vorgehalten werden. So können beispielsweise mit drei Konfigurationspins, welche jeweils zwei logischen Zustände (H/L) einnehmen können, bereits vier gültige Konfigurationskombinationen (L-L-H, L-H-L, H-L-L und H-H-H) zur Auswahl vorgegeben werden, ohne dass die Robustheit gegen Einfachfehler reduziert wird. Ähnliches gilt, wenn man zusätzlich zu dem logischen High-Pegel und dem logischen Low-Pegel noch Zwischenpegel mittels zusätzlichen Spannungskomparatoren detektieren kann.
Des Weiteren können auch die Detektionsschwellen an den Konfigurationspins und die Art der Spannungszuführung abweichend zu den dargestellten Ausführungsbeispielen ausgeführt werden. Die dargestellten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen integrierten Reglers 10, 10' nutzen jeweils eine integrierte Pullup-Schaltung 1 1 mit einer internen Pullup-Spannung Vpu. Alternativ kann auch eine externe Pullup-Schaltung, d.h. eine außerhalb des integrierten Reglers 10, 10' angeordnete Pullup-Schaltung, und eine entsprechende externe Pullup- Spannung zur Erzeugung des High-Pegels (H) an einem offenen
Konfigurationspin verwendet werden. Ebenso sind verschiedene
Spannungspegel zur Erkennung verschiedener logischer Zustände möglich, beispielsweise Verbindung zu Masse GND oder zu verschiedenen Spannungspotentialen, wie beispielsweise 5,0V, 3,3V usw. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen integrierten Reglers können beispielsweise als Linearregler oder DC/DC-Schaltwandler ausgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1 . Integrierter Regler, insbesondere Spannungsregler für Personenschutzmittel in einem Fahrzeug, mit einem Regelelement (T), welches ein Eingangssignal (Vin) in ein Ausgangssignal (Vout) mit einem vorgegebenen Wert wandelt, und einer Ansteuerschaltung (12, 12'), welche das Regelelement (T) ansteuert, um das Ausgangssignal (Vout) mit dem vorgegebenen Wert zur erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerschaltung (12, 12') in Abhängigkeit von einem Vorgabesignal (VFBI, VFB2, Vren , V^) das Ausgangssignal (Vout) über das Regelelement (T) mit mindestens zwei verschiedenen auswählbaren Werten (V1 , V2) ausgibt, wobei zur Auswahl des Wertes (V1 , V2) des Ausgangssignals (Vout) eine Konfigurationsschaltung (14) mindestens ein Konfigurationssignal (CF-ι , CF2) empfängt und auswertet und in Abhängigkeit von einer bei der Auswertung ermittelten Konfiguration, eines von mindestens zwei verschiedenen Vorgabesignalen (VFBI, VFB2, Vren , Vref2) auswählt und an die Ansteuerschaltung (12, 12') zur Ausgabe des Ausgangssignals (Vout) mit dem ausgewählten Wert (V1 , V2) anlegt.
2. Integrierter Regler nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei auswählbaren Vorgabesignale (VFBi , VFB2, Vren , Vref2) fest vorgegebene Referenzsignale (Vren , Vref2) oder aus dem Ausgangssignal (Vout) erzeugbare Rückkopplungssignale (VFBi , VFB2) sind.
3. Integrierter Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsschaltung (14) zur Erzeugung des Ausgangssignals (Vout) mit einem ersten Wert (V1 ) ein erstes Referenzsignal (Vren) über eine Auswahlschaltung (18') auswählt und an die Ansteuerschaltung (12') anlegt, welche zur Erzeugung eines ersten Ansteuersignais für das Regelelement (T) das erste Referenzsignal (Vren) mit einem aus dem Ausgangssignal (Vout) erzeugten Rückkopplungssignal (VFB) vergleicht, wobei die Konfigurationsschaltung (14) zur Erzeugung des Ausgangssignals (Vout) mit einem zweiten Wert (V2) ein zweites Referenzsignal (V^) über die Auswahlschaltung (18') auswählt und an die Ansteuerschaltung (12') anlegt, welche zur Erzeugung eines zweiten Ansteuersignais für das Regelelement (T) das zweite Referenzsignal (Vref2) mit dem aus dem Ausgangssignal (Vout) erzeugten Rückkopplungssignal (VFB) vergleicht.
4. Integrierter Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsschaltung (14) zur Erzeugung des Ausgangssignals (Vout) mit dem ersten Wert (V1 ) ein erstes Rückkopplungssignal (VFBI) über eine Auswahlschaltung (18) auswählt und an die Ansteuerschaltung (12) anlegt, welche zur Erzeugung eines ersten Ansteuersignais für das Regelelement (T) das erste Rückkopplungssignal (VFBI) mit einem fest vorgegebenen Referenzsignal (Vref) vergleicht, wobei die Konfigurationsschaltung (14) zur Erzeugung des Ausgangssignals (Vout) mit dem zweiten Wert (V2) ein zweites Rückkopplungssignal (VFB2) über die Auswahlschaltung (18) auswählt und an die Ansteuerschaltung (12) anlegt, welche zur Erzeugung eines zweiten An- steuersignals für das Regelelement (T) das zweite Rückkopplungssignal (VFB2) mit dem fest vorgegebenen Referenzsignal (Vref) vergleicht.
5. Integrierter Regler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei integrierte Spannungsteiler (18a, 18b) mit verschiedenen
Teilerverhältnissen (R1/R1 1 , R2/R21 ) die mindesten zwei auswählbaren Rückkopplungssignale (VFBI , VFB2) aus dem Ausgangssignal (Vout) erzeugen.
6. Integrierter Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsschaltung (14) die Ermittlung der aktuellen Konfiguration und die Auswahl des Vorgabesignals (VFBI, VFB2, Vren, V^) während einer Systeminitialisierung durchführt.
7. Integrierter Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Konfigurationssignal (CF-ι , CF2) mittels einer Pin-Konfiguration erzeugbar ist, wobei zur Erzeugung eines ersten logischen Signalpegels (L) für das mindestens eine Konfigurationssignal (CF-i , CF2) ein korrespondierender Anschlusspin (K1 , K2) fest mit Masse (GND) verbunden ist, und wobei zur Erzeugung eines zweiten logischen Signalpe- gels (H) für das mindestens eine Konfigurationssignal (CF-ι , CF2) ein korrespondierender Anschlusspin (K1 , K2) offen gelassen ist.
8. Integrierter Regler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine innerhalb oder außerhalb des integrierten Reglers (10, 10') angeordnete Pullup-Schaltung (1 1 ) einen offengelassenen Anschlusspin (K1 , K2) auf den zweiten logischen Signalpegel (H) bringt.
9. Integrierter Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsschaltung (14) mindestens zwei Konfigurationssignale (CF-i , CF2) empfängt und auswertet, wobei die Konfigurationsschaltung (14) eine logische Kombination der mindestens zwei Konfigurationssignale (CF^ CF2) zur Auswahl des Vorgabesignals (VFBI, VFB2, Vren , Vref2) auswertet.
10. Integrierter Regler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsschaltung (14) bei einer erkannten gültigen logischen Kombination der mindestens zwei Konfigurationssignale (CF-ι , CF2) ein der erkannten logischen Kombination zugeordnetes Vorgabesignal (VFBI, VFB2, Vren , Vref2) auswählt, und bei einer erkannten ungültigen logischen Kombination der mindestens zwei Konfigurationssignale (CF-ι , CF2) eine Ausgabe des Ausgangssignals (Vout) verhindert.
1 1 . Integrierter Regler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsschaltung (14) die erkannte logische Kombination der mindestens zwei Konfigurationssignale (CF-ι , CF2) verriegelt und in einem Statusspeicher (16) ablegt.
12. Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln in einem Fahrzeug mit einer Regleranordnung (3, 3'), welche mindestens eine Spannung im Steuergerät (1 , 1 ') regelt, dadurch gekennzeichnet, dass die
Regleranordnung (3, 3) mindestens einen integrierten Regler (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 aufweist.
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