Aus der US 5,460,404 ist eine Insassenschutzmittelvorrichtung bekannt, bei der eine Serienschaltung eine Energiequelle, ei- ne erste steuerbare Endstufe und einen Parallelkreis beste- hend aus drei Serienzweigen mit je einem Zündelement und ei- ner weiteren steuerbaren Endstufe enthält. Jedes Zündelement wird ausgelöst, wenn die gemeinsame Endstufe und gleichzeitig die dem jeweiligen Zündelement individuell zugeordnete Zünd- stufe leitend geschaltet sind. Die individuell zugeordneten Zündstufen werden dabei von einem Mikroprozessor gesteuert, der aufgrund der Auswertung eines Beschleunigungssignals ei- nen Aufprall erkennt. Die gemeinsame Endstufe wird durch eine kundenspezifische integrierte Schaltungsanordnung gesteuert, die den Spannungsabfall an einem elektromechanischen Be- schleunigungsschalter überwacht und so ein Schließen der Schaltkontakte und damit die Notwendigkeit der Ansteuerung der gemeinsamen Endstufe erkennen kann.

Aus der DE 196 25 618 A1 ist ein elektromechanischer Be- schleunigungsschalter bekannt, der testbar ausgebildet ist.

Der Beschleunigungsschalter weist eine beschleunigungsabhän- gige in Richtung auf eine Festelektrode bewegbare Biegeelek- trode auf. Berühren sich Festelektrode und Biegeelektrode, so gibt der mikromechanisch ausgebildete Beschleunigungsschalter -zwischen dessen Fest-und Biegeelektrode im berührungslosen

Zustand eine Spannung anliegt-ein Schaltsignal in Form ei- nes Strompulses, der von einer Steuerschaltung erkannt wird. Weiter weist ein solcher Beschleunigungsschalter eine Teste- lektrode auf, die bei Beaufschlagung mit einer Spannung die Biegeelektrode aufgrund elektrostatischer Kräfte hin zur Fe- stelektrode lenkt und damit elektrisch gesteuert ein Schlie- ßen der Beschleunigungsschalterelektroden verursacht.

Wird nun der elektromechanische Beschleunigungsschalter aus der US 5,460,404 durch einen testbaren mikromechanischen Be- schleunigungsschalter gemäß der DE 196 25 618 Al ersetzt, so wird während eines Testbetriebs des Beschleunigungsschalters ein Zünden der Zündelemente infolge der nicht durchgesteuer- ten, den Zündelementen individuell individuell zugeordneten Endstufen verhindert. Dies gilt jedoch nur insoweit, als daß der Mikroprozessor fehlerfrei arbeitet und kein Steuersignal zum Durchschalten der Endstufen liefert. Ist jedoch während eines Testlaufes für den Beschleunigungsschalter der Mikro- prozessor defekt, so besteht die Gefahr einer insassengefähr- denden Fehlauslösung einer oder mehrerer Rückhaltemittel des Insassenschutzsystems wie Airbags oder Gurtstraffer.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, das die Nachteile der bekannten Vor- richtung bzw. Verfahren vermeidet, und insbesondere ein Aus- lösen eines Rückhaltemittels während eines Beschleunigungs- schaltertests verhindert.

Der die Vorrichtung betreffende Teil der Erfindungsufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 8 gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein vorzugsweise in seiner Hardware von der Steuerschaltung unabhängig ausgebildetes Sperrmittel vor-

gesehen, das eine Betätigung des Schaltmittels während eines Tests des Beschleunigungsschalters verhindert. Während der Dauer des Beschleunigungsschaltertests, also zumindest wäh- rend der Dauer, in der die Kontakte des Beschleunigungsschal- ters geschlossen sind, verhindert das Sperrmittel ein Auslö- sen des Zündelements, selbst wenn das Schaltmittel infolge eines Auslösesignals des Mikroprozessors angesteuert wird.

Ist beispielsweise die Steuerschaltung als Mikroprozessor ausgebildet, so ist das Sperrmittel vorzugsweise nicht als Softwarefunktion des Mikroprozessors sondern als eigenständi- ges Bauelement ausgebildet, beispielsweise auf einem von dem Mikroprozessor separat ausgebildeten Träger. Damit wird die Wahrscheinlichkeit einer Fehlauslösung weiter verringert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Un- teransprüche gekennzeichnet.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden anhand von Aus- führungsbeispielen gemäß der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 : ein erstes Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrich- tung, und Figur 2 : ein weiteres Schaltbild der erfindungsgemäßen Vor- richtung.

Figur 1 zeigt das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrich- tung zum Auslösen eines Insassenschutzmittels. Eine Energie- quelle 1 ist in Serie angeordnet zu einem elektromechanischen Beschleunigungsschalter 5, einer ersten elektrisch steuerba- ren Endstufe 31, einem Zündelement 2. des Insassenschutzmit- tels und einer zweiten elektrisch steuerbaren Endstufe 32.

Zum Beaufschlagen des Zündelements 2 mit Strom aus der Ener- giequelle 1 ist eine gesteuertes Leitendschalten des die

elektrisch steuerbaren Endstufen 31 und 32 enthaltenden Schaltmittels durch eine Steuerschaltung 4 erforderlich, die vorzugsweise als Mikroprozessor ausgebildet ist, wie auch ein gleichzeitiges Schließen von Kontakten des Beschleunigungs- schalters 5. Es obliegt dem fachmännischen Können, die Schal- tung alternativ derart auszubilden, daß das Zündelement 2 mit Energie beaufschlagt wird, wenn die Kontakte des Beschleuni- gungsschalters 5 öffnen oder wenn das Schaltmittel sperrend geschaltet wird.

Energiequelle 1, Steuerschaltung 4, sowie Beschleunigungs- schalter 5 und steuerbare Endstufen 31 und 32 sind gewöhnlich in einem Airbagsteuergerät im Kraftfahrzeug angeordnet. Das Airbagsteuergerät ist über Zuleitungen 21 mit dem beim Insas- senschutzmittel angeordneten Zündelement 2 verbunden. Die steuerbaren Endstufen 31 und 32 werden über Auslösesignale ls der Steuerschaltung 4 leitend geschaltet. Dabei erzeugt die Steuereinheit 4 diese Auslösesignale ls, wenn die Auswertung eines von einem Beschleunigungssensor 8 gelieferten Beschleu- nigungssignals gs einen zum Auslösen des Insassenschutzmit- tels ausreichend starken Aufprall erkannt hat. Damit eine Auslöseentscheidung nicht alleine von der Funktionstüchtig- keit eines einzigen Sensors und einer einzigen Steuerschal- tung abhängt, weisen Insassenschutzvorrichtungen gewöhnlich einen elektromechanischen Beschleunigungsschalter auf, dessen Biegearm mit seismischer Masse als Biegeelektrode bei Einwir- kung einer Mindestbeschleunigung einen Gegenkontakt als Fest- elektrode schließt und damit einen Stromfluß im Zündkreis 1,2,3,5 nach Figur 1 ermöglicht.

Der testbar ausgebildete Beschleunigungsschalter 5 wird ver- anlaßt durch ein Testsignal ts der Steuerschaltung 4 zum Schließen seiner Kontakte gezwungen. Die Kontakte durch das Testsignal TS können aber auch in sonstiger Weise im Testbe- trieb kurzgeschlossen werden. Gewöhnlich wird die Spannung

zwischen den Kontakten des Beschleunigungsschalters 5 bei ei- nem derartigen Test von der Steuerschaltung aufgenommen : Schließen die Kontakte, wird ein Schaltsignal ss erzeugt. An- hand der Auswertung des Schaltsignals ss in der Steuerschal- tung 4 kann auf die Funktionsfähigkeit des Beschleunigungs- schalters 5 zurückgeschlossen werden. Bricht die Spannung zwischen den Schaltkontakten beispielsweise bei einem derar- tigen Test nicht zusammen und wird damit kein Schaltsignal ss erzeugt, so ist der in seiner Ruhestellung geöffnete Be- schleunigungsschalter 5 nicht schließbar. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs wird beispielsweise über eine visuelle War- neinrichtung über den Fehlerzustand des Airbagsteuergerätes informiert.

Erfindungsgemäß werden nun während der Zeitdauer des erzeug- ten Testsignals die steuerbaren Endstufen in einer Weise blockiert, die auch bei vorhandenem Auslösesignal ls der Steuerschaltung ein Leitendschalten verhindert. Ist bei- spielsweise jede Endstufe als Feldeffekttransistor ausgebil- det, der über eine Gate-Elektrode gesteuert wird, so ist er- findungsgemäß ein UND-Gatter als Sperrmittel vorgesehen, des- sen Ausgang mit der Gate-Elektrode der jeweiligen Endstufe verbunden ist und an dessen Eingänge das Auslösesignal ls und das invertierte Testsignal ts geführt sind. Damit werden wäh- rend der Dauer des Beschleunigungsschaltertests die Endstufen 31 und 32 blockiert.

Anstelle der als Transistor ausgebildeten steuerbaren Endstu- fen kann jeder andere elektrisch steuerbare Schalter mit aus- reichender Stromtragfähigkeit verwendet werden. Auch kann in einem Zündkreis der Insassenschutzmittelvorrichtung nur eine einzige steuerbare Endstufe vorgesehen sein.

Alternativ ist ein Eingang des vorbeschriebenen UND-Gatters mit dem Ausgang eines Flip-Flops verbunden, das an seinem

Ausgang ein Signal entsprechend dem Schaltsignal des Be- schleunigungsschalters liefert, wobei der Ausgang des Flip- Flops nur belegt wird, wenn das Schaltsignal ss kausal durch ein Testsignal hervorgerufen wird. Ein Setzen des Flip-Flops erfolgt durch das Testsignal, ein Rücksetzen wiederum durch einen Low-Zustand des Schaltsignals. Eine derartige Schal- tungsanordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Beschleunigungsschalter zeitlich über das Einwirken des Test- signals ts hinaus das Schaltsignal ss liefert, wobei bei- spielsweise die Kontakte des Beschleunigungsschalters auf- grund Verschmutzung aneinander haften bleiben. Auch hier wird bei einer fehlerhaft arbeitenden Steuerschaltung ein verse- hentliches Auslösen des Zündelements verhindert. Vorzugsweise wird der Insasse über eine optische oder akustische Warnein- richtung über den Zustand des Insassenschutzsystems infor- miert, sofern ein Testsignal ts ein Schaltsignal ss mit einer länger als erwarteten Zeitdauer hervorrufen sollte.

Gemäß Figur 1 wird das Blockieren der elektrisch steuerbaren Endstufen 31 und 32 während eines Beschleunigungsschalter- tests in einer weiteren alternativen vorteilhaften Weiterbil- dung ausgeführt. Gewöhnlich ist in einem Airbagsteuergerät eine als sogenannter Watch-Dog ausgebildete Überwachungs- schaltung 7 vorgesehen. Diese Überwachungsschaltung 7 setzt ein von der Steuerschaltung 4 geliefertes Arbeitstaktsignal as in Relation zu einem Taktsignal takt eines der Überwa- chungsschaltung 7 eigens zugeordneten Taktgebers 71. Der Ar- beitstakt as der Steuerschaltung 4 hingegen leitet sich aus einem Taktsignal takt eines eigens der Steuerschaltung 4 zu- geordneten Taktgebers 41 ab. Die Betriebsweise der Überwa- chungsschaltung 7 ist im folgenden kurz erläutert : Wird eine erhebliche Abweichung zwischen dem von der Steuerschaltung 4 gelieferten Arbeitstaktsignal as und einem mit Hilfe des Taktgebers 71 ermittelten Soll-Arbeitstaktsignal ermittelt, so wird die Steuerschaltung 4 mit einem Rücksetzsignal rs

rückgesetzt. Absicht dieses Rücksetzens ist es, den Ar- beitstakt as der Steuerschaltung 4 wieder auf den vorgegebe- nen Sollwert einpendeln zu lassen. Wird festgestellt, daß der die Steuerschaltung 4 taktende Arbeitstakt as nicht dem vor- gegebenen Wert-gegebenenfalls mit Toleranzen-entspricht, so wird über das Erzeugen des Rücksetzsignals rs hinaus ein Freigabesignal fs der Überwachungsschaltung 7 unterbrochen.

Das Freigabesignal fs liegt normalerweise dauerhaft vor, so- lange die Überwachungsschaltung 7 einen tolerierbaren Ar- beitstakt as der Steuerschaltung 4 ermittelt. Das Freigabesi- gnal fs bewirkt, daß die steuerbaren Endstufen 31 und 32 in- folge des Auslösesignals ls durchgeschaltet werden können.

Das Freigabesignal fs der Überwachungsschaltung 7 ist damit UND-verknüpft mit dem Auslösesignal der Steuerschaltung 4.

Hintergrund für ein Sperren der Endstufen 31 bzw 32 bei nicht tolerierbarem Arbeitstakt as ist, daß bei gravierend falschem Arbeitstakt ein fehlerhaftes Arbeiten der gesamten Steuer- schaltung 4 vermutet wird. Zudem neigt ein derart fehlerhaft arbeitender Mikroprozessor dazu, sämtliche Ausgänge mit einem High-Pegel zu beaufschlagen, was ein ungewolltes Schließen der Endstufen 31 und 32 zur Folge hätte.

Erfindungsgemäß wird nun gemäß das invertierte Testsignal ts UND-verknüpft mit dem Freigabesignal fs der Überwachungs- schaltung 7, so daß ein Durchsteuern der Endstufen 31 oder 32 generell nur außerhalb des Testbetriebs möglich ist. Das not- wendige UND-Gatter zum Verknüpfen des Testsignals mit dem Freigabesignal ist jeweils durch das Bezugszeichen 63 gekenn- zeichnet. Aus dieser Signalverknüpfung geht das testbeein- flußte Freigabesignal fs'in Figur 1 hervor, das nun seiner- seits UND-verknüpft ist mit dem Auslösesignal ls.

In einer alternativen Form ist der Ausgang vorbeschriebenen Flip-Flops mit dem Freigabesignal fs UND-verknüpft. Ist die Endstufe 31 oder 32 als Feleffekttransistor ausgebildet, so

liegt der Ausgang des das testbeeinflußte Freigabesignal fs' und das Auslösesignal ls verknüpfende UND-Gatters an der Ga- te-Elektrode der Endstufe 31 oder 32 an. Vorteil dieser Wei- terbildung ist, daß bei vorhandener Überwachungsschaltung die Hardware-Konfiguration zur Ansteuerung der Endstufen 31 und 32 kaum verändert werden muß.

Für alle Ausbildungen der Steuerung der Endstufen 31 oder 32 ist von Vorteil, daß die Auslösesignale ls mit den Signalen ts, ss, fs oder fs', die einen Testbetrieb des Beschleuni- gungsschalters 5 kennzeichnen, über eine Hardware verknüpft werden, die unabhängig ist von der Hardware der Steuerschal- tung 4, sodaß ein fehlerhefter Betrieb der Steuerschaltung sich nicht auf die Hardware des Sperrmittels übertragen kann.

Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Dabei unterscheidet sich die Anordnung nach Figur 2 von der Anordnung nach Figur 1 im wesentlichen darin, daß die steuer- baren Endstufen 31 und 32 als Schaltmittel 3 in integrierter Form in einem integrierten Zündschaltkreis 9 vorliegen, der weitere Diagnose-und Prüfbauteile und-routinen umfaßt. An- gedeutet sind von diesem integrierten Zündschaltkreis 9 abge- hende Zuleitungen 21 zu nicht eingezeichneten Zündelementen.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied zur Anordnung nach Fi- gur 1 liegt ferner darin, daß der Beschleunigungsschalter 5 beim Auslösen des Zündelements 2 nicht stromtragend sondern als Triggerschalter ausgebildet ist, der ein Schaltsignal ss an den integrierten Zündschaltkreis 9 liefert. Im integrier- ten Zündschaltkreis 9 ist eine Verknüpfung vorgesehen, die nur dann die Zündelemente 2 mit ausreichender Energie beauf- schlagt, wenn sowohl das Auslösesignal ls der Steuerschaltung 4 als auch das Schaltsignal ss des Beschleunigungsschalters 5 vorliegen. Diese Verknüpfung kann zündschaltkreisseitig durch eine entsprechende Serienschaltung von steuerbaren Endstufen erfolgen.

Die Ausbildung des Beschleunigungsschalters 5 als Trigger- schalter, dessen Schaltsignal ss im Niedrigpegelbereich wei- tergeleitet wird, hat den Vorteil, daß der Beschleunigungs- schalter 5 keine hohe Stromtragfähigkeit aufweisen muß und damit vorzugsweise in integrierter, mikromechanischer Form ausgebildet werden kann. Gemäß Figur 2, weist der Beschleuni- gungsschalter 5 dabei wiederum eine Biegeelektrode 51 auf, die unter Einwirkung einer Beschleunigung auf eine Festelek- trode 52 einwirkt und mit dieser einen Kontakt herstellt, der am Schaltungspunkt S4 die Spannung ändert, welche als Schalt- signal ss dem Zündschaltkreis 9 zugeführt wird. Aufgrund der Prellneigung solcher mikromechanischen Beschleunigungsschal- ter 5 unterliegt das Signal am Schaltungspunkt 4 im folgenden einem Zeitglied 55, das die Schließdauer verlängert, und bei eingangsseitig anliegender Flanke, welche ein Schließen des Beschleunigungsschalters 5 kennzeichnet, ausgangsseitig ein Schaltsignal ss definierter Zeitlänge liefert. Durch das Zeitglied 55 wird gewährleistet, daß auch zu Zeitpunkten, zu denen infolge eines Prellens der Beschleunigungsschalterkon- takte 51 und 52 kein Schaltsignal ss am Schaltungspunkt S4 anliegt, dennoch ein Auslösesignal ls zum Zünden des Zündele- ment führt. Ferner weist der Beschleunigungsschalter 5 eine Festelektrode 53 auf, die mittels des Testsignals ts der Steuerschaltung 4 angesteuert wird, und aufgrund elektrosta- tischer Kräfte die Biegeelektrode 51 zu einem Schließen mit der Festelektrode 52 veranlaßt. Auch in diesem Fall wird am Schaltungspunkt S4 ein Schaltsignal erzeugt, das als Schalt- signal ss mit festgelegter Zeitdauer dem integrierten Zünd- schaltkreis 9 zugeführt wird.

Wie in Figur 1 ist auch in Figur 2 eine ein Freigabesignal fs liefernde Überwachungsschaltung 7 für die Steuerschaltung 4 vorgesehen.

Das Sperrmittel 6 erzeugt dabei ein testbeeinflußtes Freiga- nesignal fs'für den Zündschaltkreis 9 in Abhängigkeit des Freigabesignals fs, des ggf invertierten Testsignals ts oder des Schaltsignals ss. So liegt während des Normalbetriebs- im Gegensatz zum Testbetrieb-das Freigabesignal fs als testbeeinflußtes Freigabesignal fs'am Zündschaltkreis 9 an.

Bei einem Beschleunigungsschaltertest wird vorzugsweise mit Beginn des Testsignals, des Schaltsignals ss oder des Signals am Schaltungspunkt 4 das testbeeinflußte Freigabesignal fs' unterbrochen. Die Unterbrechung des testbeeinflußten Freiga- besignals fs'und damit das Sperren einer Zündung dauert zu- mindest solange an, bis das Schaltsignal ss wieder seinen LOW-Zustand eingenommen hat.

Im Zündschaltkreis 9 wird das testbeeinflußte Freigabesignal fs'wiederum über ein UND-Gatter verknüpft mit dem Auslösesi- gnal ls.