JP2011079377A - 電子制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】衝突判定精度の向上を図ることの可能な電子制御装置を提供する。
【解決手段】サテライトセンサから取得した加速度データに基づいて乗員保護装置の起動制御を行う電子制御装置であって、一定のサンプリング周期で前記サテライトセンサに対して前記加速度データのサンプリングを要求するサンプリング要求部を備えることを特徴とする電子制御装置を提供する。
【選択図】図1

Description

本発明は、電子制御装置に関し、特に、車両衝突時に乗員保護装置の起動制御を行う電子制御装置に関する。
一般的に、車両衝突時に乗員を保護するためのシステムとして、SRS(Supplemental Restraint System)エアバッグシステムが知られている。このSRSエアバッグシステムとは、車両の各部に設置されたサテライトセンサから取得した加速度データを基に、車両衝突の発生を検知してエアバッグやシートベルトプリテンショナ等の乗員保護装置を起動するものである。
図4はSRSエアバッグシステムの構成例である。サテライトセンサの種類としては、車両前部左右に設置されて車両100の長さ方向(X軸方向)に作用する加速度を検出するフロントクラッシュセンサ(FCS:図中の符号10R、10L)と、車両両側部に設置されて車両100の幅方向(Y軸方向)に作用する加速度を検出するサイドインパクトセンサ(SIS:図中の符号20R1、20R2、20R3、20L1、20L2、20L3)と、車両後部中央に設置されてY軸方向に作用する加速度を検出するセンターセーフィングセンサ(SSS:図中の符号30)等がある。
このように、車両100の各部に設置されたサテライトセンサから取得した加速度データを基に乗員保護装置の起動制御を行う電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)をSRSユニットと呼び、エンジン等の制御を行うECUとは独立して車両中央部に設置される(図中の符号40)。また、各サテライトセンサは、加速度を検出する加速度センサと、SRSユニット40からのサンプリング要求に応じて、上記加速度センサから出力される加速度データ(デジタル信号)をSRSユニット40へ送信する制御回路とがユニット化された構成となっている。各サテライトセンサは、SRSユニット40とバス接続されていることからデジタル信号にて送受信している。
SRSユニット40は、X軸方向に作用する加速度を検出するX軸メインGセンサ及びY軸方向に作用する加速度を検出するY軸メインGセンサと、これら各メインGセンサ及び各サテライトセンサから取得した加速データに基づいて衝突判定を行い、その判定結果に応じて乗員保護装置を起動するCPU(Central Processing Unit)とを内蔵している。また、各メインGセンサは、SRSユニット40内のCPUからのサンプリング要求に応じて各メインGセンサから出力されるアナログ加速度信号を加速度データ(デジタル信号)に変換(サンプリング)してCPUへ送信する構成となっている。
このCPUは、1ms周期で正面衝突判定を行うと共に、500μs周期で側面衝突判定を行う。例えば、正面衝突判定には、X軸メインGセンサ及びFCSから250μs周期でサンプリングされたアナログ加速度信号及び加速度データが用いられ、側面衝突判定には、Y軸メインGセンサから250μs周期でサンプリングされたアナログ加速度信号と、SIS及びSSSから500μs周期でサンプリングされた加速度データとが用いられる。
従来では、図5のシーケンスチャートに示すように、CPUは、250μs周期でメインGセンサからアナログ加速度信号を取得したことをトリガ(ソフトウェア起動トリガ)として、アナログ加速度信号を加速度データ(デジタル信号)に変換するA/D変換処理等のソフトウェア処理を実行し、そのソフトウェア処理の終了後に、サテライトセンサに対して加速度データのサンプリング要求を送信する。一方、サテライトセンサは、CPUからのサンプリング要求に応じて、加速度センサから出力される加速度データをCPUへ送信する。
なお、上記のソフトウェア処理には、アナログ加速度信号を加速度データ(デジタル信号)に変換するA/D変換処理だけでなく、各センサの診断処理や各加速度データの通信が正常に行われたかの判定処理なども含まれる。
特開2005−170370号公報
上記のように、従来では、SRSユニット40のCPUは、メインGセンサのアナログ加速度信号を取得したことによって、ソフトウェア起動トリガとしての発生タイミングでアナログ加速度信号を加速度データ(デジタル信号)に変換するA/D変換処理等のソフトウェア処理を実行し、そのソフトウェア処理の終了後に、サテライトセンサに対して加速度データのサンプリング要求を送信していた。
この場合、図6に示すように、SRSユニット40のCPUからサテライトセンサに対するサンプリング要求タイミングはソフトウェア処理時間に依存するため、サテライトセンサのサンプリングタイミングに時間的なズレ(現状では最大20μs)が発生する(言い換えれば、サンプリング周期に誤差が生じる)。なお、図6中において、白丸は理想的なサンプリングタイミングを示し、黒丸は実際のサンプリングタイミングを示している。
サテライトセンサの加速度データのサンプリングタイミングは衝突判定精度に大きく関わるため、乗員保護装置の起動タイミングにおいては特にサンプリング周期を厳密に均一化することが望ましいが、従来では上記の理由によりサンプリング周期に誤差が生じてしまい、結果的にサンプリングデータの誤差が大きくなり、衝突判定精度の低下を招くという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、衝突判定精度の向上を図ることの可能な電子制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る電子制御装置は、サテライトセンサから取得した加速度データに基づいて乗員保護装置の起動制御を行う電子制御装置であって、一定のサンプリング周期で前記サテライトセンサに対して前記加速度データのサンプリングを要求するサンプリング要求部を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る電子制御装置において、前記サンプリング要求部は、前記加速度データを記憶する記憶部と、前記サンプリング周期を計時し、サンプリングタイミングを通知するハードウェアタイマと、前記ハードウェアタイマから前記サンプリングタイミングの通知を受けた場合に、前記サテライトセンサに対して前記加速度データのサンプリングを要求する一方、当該要求に応じて前記サテライトセンサから送信される加速度データを前記記憶部に記憶させる記憶制御部とを含むことを特徴とする。
また、本発明に係る電子制御装置において、前記記憶制御部は、DMA(Direct Memory Access)コントローラであることを特徴とする。
本発明に係る電子制御装置によると、一定のサンプリング周期でサテライトセンサに対して加速度データのサンプリングを要求するため、サテライトセンサの加速度データのサンプリング周期を一定に維持することができ、その結果、サンプリングデータの誤差を最小限に抑え、衝突判定精度の向上を図ることが可能となる。
本発明の一実施形態に係る電子制御装置(SRSユニット50)のブロック構成図である。 本実施形態におけるSRSユニット50のサンプリング要求動作を示すシーケンスチャートである。 本実施形態におけるSRSユニット50のサンプリング要求動作を示すタイミングチャートである。 SRSエアバッグシステムの構成例である。 従来のSRSユニット40のサンプリング要求動作を示すシーケンスチャートである。 従来のSRSユニット40のサンプリング要求動作によってサンプリング周期の誤差が発生する様子を示す図である。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、本発明に係る電子制御装置として、図4に示したSRSエアバッグシステムで用いられるSRSユニットを例示して説明する。ただし、図4のSRSユニット40と区別するために、本実施形態におけるSRSユニットの符号を50とする。
図1は、本実施形態におけるSRSユニット50のブロック構成図である。この図1に
示すように、SRSユニット50は、サテライトセンサSSから取得した加速度データに
基づいて、エアバッグやシートベルトプリテンショナ等の乗員保護装置(図示省略)の起
動制御を行うものであり、サンプリング要求部51、通信I/F52、X軸メインGセン
サ53、Y軸メインGセンサ54、A/Dコンバータ55、ROM(Read Only Memory)5
6及びCPU(Central Processing Unit)57を備えている。
なお、図1では、説明の便宜上、図4に示したフロントクラッシュセンサ(FCS10
R、10L)と、サイドインパクトセンサ(SIS20R1、20R2、20R3、20
L1、20L2、20L3)と、センターセーフィングセンサ(SSS30)とを、サテ
ライトセンサSSと総称している。
サンプリング要求部51は、一定のサンプリング周期でサテライトセンサSSに対して
加速度データのサンプリングを要求するものであり、ハードウェアタイマ51aと、RA
M(Random Access Memory)51bと、DMA(Direct Memory Access)コントローラ51
cとを含んでいる。
ハードウェアタイマ51aは、サンプリング周期(例えば250μs)を計時し、サンプリングタイミングをDMAコントローラ51cに通知する。RAM51b(記憶部)は、DMAコントローラ51cによる制御に応じて、サテライトセンサSSから取得した加速度データを記憶する一方、CPU57による制御に応じて、記憶済みの加速度データをCPU57に出力する書き換え可能な揮発性メモリである。
DMAコントローラ51c(記憶制御部)は、上記のハードウェアタイマ51aからサンプリングタイミングの通知を受けた場合に、サテライトセンサSSに対して加速度データのサンプリングを要求する一方、当該要求に応じてサテライトセンサSSから送信される加速度データをRAM51bに記憶させる。具体的には、このDMAコントローラ51cは、通信I/F52を介してサンプリング要求信号をサテライトセンサSSに送信する一方、通信I/F52を介してサテライトセンサSSから受信した加速度データをRAM51bに記憶させる。
通信I/F52は、DMAコントローラ51cとサテライトセンサSSとの間のデータ通信を中継する機能と、CPU57とサテライトセンサSSとの間のデータ通信を中継する機能とを有するインタフェースである。X軸メインGセンサ53は、X軸方向に作用する加速度を検出し、その検出結果に応じたアナログ加速度信号をA/Dコンバータ55に出力する。Y軸メインGセンサ54は、Y軸方向に作用する加速度を検出し、その検出結果に応じたアナログ加速度信号をA/Dコンバータ55に出力する。
A/Dコンバータ55は、X軸メインGセンサ53及びY軸メインGセンサ54から入力されるアナログ加速度信号を、CPU57から指示されたサンプリング周期(例えば250μs)で加速度データ(デジタル信号)に変換(サンプリング)し、当該加速度データをCPU57に出力する。ROM56は、CPU57が実行すべきソフトウェアや各種設定データ等を予め記憶している不揮発性メモリである。
なお、A/Dコンバータ55は、CPU57内に設けられていても良い。
CPU57は、A/Dコンバータ55から入力される加速度データ(つまりX軸メインGセンサ53及びY軸メインGセンサ54から取得した加速度データ)と、RAM51bから読み出した加速度データ(つまりサテライトセンサSSから取得した加速度データ)とに基づいて衝突判定を行い、その判定結果に応じて乗員保護装置を起動するものである。具体的には、このCPU57は、従来と同様に、1ms周期で正面衝突判定を行うと共に、500μs周期で側面衝突判定を行う。例えば、正面衝突判定には、X軸メインGセンサ53及びFCS10R、10Lから取得した加速度データが用いられ、側面衝突判定には、Y軸メインGセンサ54と、SIS20R1〜20L3及びSSS30から取得した加速度データが用いられる。
なお、このCPU57は、250μs周期で加速度データを取得したことをトリガ(ソフトウェア起動トリガ)としてソフトウェア処理を実行するが、従来のようにソフトウェア処理の完了後に、サテライトセンサSSに対してサンプリング要求を行う機能は備えていない。このソフトウェア処理には、従来と同様に、アナログ加速度信号を加速度データ(デジタル信号)に変換する処理だけでなく、各センサの診断処理や各加速度データの通信が正常に行われたかの判定処理なども含まれる。
次に、上記のように構成されたSRSユニット50の動作、特にサテライトセンサSSに対するサンプリング要求動作について、図2及び図3を参照しながら詳細に説明する。
図2は、SRSユニット50のサテライトセンサSSに対するサンプリング要求動作を示すシーケンスチャートである。この図2に示すように、本実施形態におけるSRSユニット50のCPU57は、250μs周期で加速度データを取得したことをソフトウェア起動トリガとしてソフトウェア処理を実行する点で従来と同様であるが、従来のようにソフトウェア処理の完了後に、サテライトセンサSSに対してサンプリング要求を行わない。
一方、図2に示すように、本実施形態におけるSRSユニット50のDMAコントローラ51cは、250μs周期でハードウェアタイマ51aからサンプリングタイミングの通知を受けたことをサンプリング要求トリガとして通信I/F52を介してサンプリング要求信号をサテライトセンサSSに送信する。これに対し、サテライトセンサSSは、DMAコントローラ51cからのサンプリング要求信号に応じて、加速度センサから出力される加速度データをDMAコントローラ51cへ送信する。そして、DMAコントローラ51cは、通信I/F52を介してサテライトセンサSSから受信した加速度データをRAM51bに記憶させる。
上記のようなSRSユニット50のサンプリング要求動作をタイミングチャートで示したものが図3である。この図3に示すように、本実施形態のSRSユニット50によれば、CPU57のソフトウェア処理時間に関係なく、一定周期(250μs周期)でサテライトセンサSSの加速度データをサンプリングしていることがわかる。
すなわち、本実施形態のSRSユニット50によれば、従来のようにサテライトセンサのサンプリングタイミングに時間的なズレが発生することはなく、サンプリング周期を一定に維持することができ、その結果、サンプリングデータの誤差を最小限に抑え、衝突判定精度の向上を図ることが可能となる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施形態では、DMAコントローラ51cをマスタ、サテライトセンサSSをスレーブとして、DMAコントローラ51cからサテライトセンサSSに対してサンプリング要求を行う場合を例示したが、SRSユニット50にレシーバICを設け、このレシーバICをスレーブとし、DMAコントローラ51cからレシーバICに対してサンプリング要求を行い、レシーバICがそのサンプリング要求をサテライトセンサSSに送信するような構成を採用しても良い。
(2)上記実施形態では、ハードウェアタイマ51a、RAM51b及びDMAコントローラ51cから構成されたサンプリング要求部51を例示したが、サンプリング要求部51の構成はこれに限らず、一定のサンプリング周期でサテライトセンサSSに対して加速度データのサンプリングを要求することが可能であれば、どのような構成を採用しても良い。また、RAM51bに対する加速度データの書込み制御を行う記憶制御部として、DMAコントローラ51cを用いたが、RAM51bに対する書込み制御が可能であれば他の制御回路を用いても良い。
(3)図4で示したSRSエアバッグシステムは、あくまで本実施形態におけるSRSユニット50を適用可能なシステムの一例であり、車種、サテライトセンサSSの種類、個数は図4のシステムに限定されず、様々なシステム構成に対して本実施形態におけるSRSユニット50を適用可能であることは勿論である。
100…車両、10R、10L…フロントクラッシュセンサ(FCS)、20R1、20R2、20R3、20L1、20L2、20L3…サイドインパクトセンサ(SIS)、30…センターセーフィングセンサ(SSS)、40、50…SRSユニット(電子制御装置)、51…サンプリング要求部、52…通信I/F、53…X軸メインGセンサ、54…Y軸メインGセンサ、55…A/Dコンバータ、56…ROM(Read Only Memory)、57…CPU(Central Processing Unit)、51a…ハードウェアタイマ、51b…RAM(Random Access Memory)、51c…DMA(Direct Memory Access)コントローラ

Claims (3)

  1. サテライトセンサから取得した加速度データに基づいて乗員保護装置の起動制御を行う電子制御装置であって、
    一定のサンプリング周期で前記サテライトセンサに対して前記加速度データのサンプリングを要求するサンプリング要求部を備えることを特徴とする電子制御装置。
  2. 前記サンプリング要求部は、
    前記加速度データを記憶する記憶部と、
    前記サンプリング周期を計時し、サンプリングタイミングを通知するハードウェアタイマと、
    前記ハードウェアタイマから前記サンプリングタイミングの通知を受けた場合に、前記サテライトセンサに対して前記加速度データのサンプリングを要求する一方、当該要求に応じて前記サテライトセンサから送信される加速度データを前記記憶部に記憶させる記憶制御部と、
    を含むことを特徴とする請求項1記載の電子制御装置。
  3. 前記記憶制御部は、DMA(Direct Memory Access)コントローラであることを特徴とする請求項2記載の電子制御装置。
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