JP3135772B2 - 車両用安全装置 - Google Patents
車両用安全装置Info
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Description
ルトテンショナの如き車両用乗員保護装置の起動をマイ
クロコンピュータを用いて制御するようにした車両用安
全装置に関するものである。
員をまもるため、エアバッグ、シートベルトテンショナ
等の各種の乗員保護装置が開発されてきており、これら
の乗員保護装置を用いた車両用安全装置は、加速度セン
サからの信号を処理する制御ユニットにおいてこの車両
の衝突が判別された場合にエアバグ等を起動させる構成
となっている。したがって、この種の車両用安全装置に
あっては、その時々の車両の衝突態様に応じた最適な起
動制御を実行することが要求されており、このため、近
年、車両の衝突判別のための各種データ処理のためにマ
イクロコンピュータを採用した高性能の制御ユニットが
採用される傾向にある。
御ユニットにおいては、その制御のためのプログラム
は、例えば、車両の衝突を検知するための処理を一定周
期の割り込み処理で優先的に実行するための割込みプロ
グラムと、その他の優先度の低い各種ジョブ、例えば、
電源電圧の監視、作動の記録、故障診断等、をバックグ
ランド処理するためのバックグランドプログラムとに分
けられており、これらのプログラムがマイクロコンピュ
ータ内で適宜に処理される構成が一般的である。マイク
ロコンピュータを用いて上述の如くデータ処理を行う
と、種々の衝突態様に適切に対応することが可能となる
が、所謂プログラムの暴走等により所要の処理がプログ
ラムに従って予定通りに正しく実行されないという誤動
作を生じることが懸念される。
数m秒の期間一定量の電流を点火素子に流して所要の点
火エネルギーを点火素子に供給することを、数m秒乃至
数十m秒の短時間内に行わなければならないことから、
この種のプログラムの暴走検出は極めて短い時間間隔で
行う必要がある。そこで、従来では、ソフトウェアの定
時割込みルーチン内で一定周期ごとの監視信号をCPU
から出力し、これによりソフトウェアの暴走が生じたか
否かを監視する構成が採用されてきている。
ロコンピュータにおけるプログラムの実行に際して生じ
るこの種の誤動作は、例えば、バックグランド処理から
そのオペレーションコードへジャンプしてしまう暴走、
あるいはバックグランド処理からそのオペランドへジャ
ンプしてしまう暴走等の様々な形態で生じる可能性があ
る。このため、信頼性の高い制御動作が要求されるこの
種の装置にあっては、プログラムの実行誤りに基づきエ
アバック等の乗員保護装置の作動誤りを生じさせること
がないようにするため、マイクロコンピュータにおいて
プログラムの暴走等の不具合が生じた場合には、これを
迅速、且つ確実に検出する方法が望まれているところで
ある。
ンピュータ内にセットされた車両用乗員保護装置の起動
制御のための各種プログラムが予定通り正しく実行され
ているか否かを確実に検出し、その制御動作に不具合が
生じるのを防止するようにした車両用安全装置を提供す
ることにある。
の本発明の特徴は、車両の加速度を検出するためのセン
サと、該センサからの出力を処理するマイクロコンピュ
ータとを有し、該マイクロコンピュータにおいて前記出
力に基づいて車両が衝突したか否かを判別するための衝
突判別プログラムが所定の一定時間間隔で割込み処理さ
れると共に所定の複数のバックグランドジョブを処理す
るためのバックグランドプログラムが繰り返し実行さ
れ、これにより車両用乗員保護装置の起動制御が行われ
る車両用安全装置において、 前記衝突判別プログラム
が正常に実行されているか否かを監視するための第1監
視手段と、前記バックグランドプログラムが正常に実行
されているか否かを監視するための第2監視手段とを備
え、前記第1又は第2監視手段の少なくとも一方がプロ
グラム実行の異常を検知したことに応答して前記マイク
ロコンピュータをリセットするようにした点にある。
するためのセンサと、該センサからの出力を処理するマ
イクロコンピュータとを有し、該マイクロコンピュータ
において前記出力に基づいて車両が衝突したか否かを判
別するための衝突判別プログラムが所定の一定時間間隔
で割込み処理されると共に所定の複数のバックグランド
ジョブを処理するためのバックグランドプログラムが繰
り返し実行され、これにより車両用乗員保護装置の起動
制御が行われる車両用安全装置において、前記マイクロ
コンピュータ内で実行される所要のデータ処理プログラ
ムの各サブルーチンのエントリー部でそのサブルーチン
に対応した固有のコードをメモリ内にセーブしておき、
エグジット部でその時実行されたサブルーチンに対応す
るコードと前記セーブしたコードとを比較することによ
り、前記データ処理プログラムが正しく実行されている
か否かをチェックし、該チェック結果に従って前記マイ
クロコンピュータをリセットするようにした点にある。
る衝突判別プログラムでプログラムの暴走が生じた場
合、第1監視手段によってこれを検出することができ、
一方、バックグランドプログラムでプログラムの暴走が
生じた場合には第2監視手段によってこれを検出するこ
とができる。したがって、いずれかのプログラムにおい
てプログラムの暴走が生じると、これらの監視手段によ
ってマイクロコンピュータがリセットされる。
ロコンピュータにおいて所要のデータ処理プログラムが
実行される際、サブルーチン処理に移る場合にはそのサ
ブルーチンに対応するコードをセーブしておき、サブル
ーチン処理か終了して主プログラムに戻る場合、このセ
ーブされたコードとその時実行されたサブルーチンの固
有のコードとが照合される。したがって、ネスティング
レベルが同一のエリアにジャンプする不具合が生じて
も、これを確実に検出し、マイクロコンピュータがリセ
ットされる。
いて詳細に説明する。
一実施例の回路図が示されている。車両用安全装置1
は、車両の衝突時に車両の乗員をその衝撃から保護する
ための乗員保護装置であるエアバッグ2及びシートベル
トテンショナ3を具えている。符号4で示されるのは、
エアバッグ2及びシートベルトテンショナが搭載されて
いる図示しない車両の加速度を検出するための加速度セ
ンサであり、加速度センサ4からは車両の瞬時加速度に
応じたレベルを有するアナログ信号である検出信号Dが
出力される。
6を介して直流電力が供給されているマイクロコンピュ
ータ7に入力されており、検出信号Dは、マイクロコン
ピュータ7において後述する衝突判別のためのプログラ
ムを含んで成る第1ルーチン7Aによって処理される。
第1ルーチン7Aにおいて車両が衝突したと判別される
と、マイクロコンピュータ7からは第1及び第2起動信
号K1、K2が出力される。第1及び第2起動信号K
1、K2は、後述する通電制御回路8、9のスイッチン
グトランジスタの各ベースに与えられる。
圧を昇圧させるための昇圧回路10Aと、昇圧回路10
Aからの昇圧出力がダイオード10Bを介して供給され
ている大容量のコンデンサ10Cとを含んで成るエネル
ギーリザーバであり、コンデンサ10Cには、車両の衝
突時等においてバッテリ5からの電力の供給が断たれた
場合であっても、各部の所要の作動を確保するのに必要
な電力が蓄えられる構成となっている。
側出力は、ダイオード11を介してマイクロコンピュー
タ7の電源入力端子7Dに接続されると共に、ダイオー
ド12を介してバッテリ5の正極と接続されている通電
制御回路8の一端と、ダイオード13を介して接続され
ている。
K1、K2に応答し、エアバッグ2のスクイブ2Aに、
バッテリ5及び又はエネルギーリザーバ10から起動の
ために流す点火電流の通電制御を行う目的で設けられて
いるものである。
がダイオード12を介してバッテリ5の正極に接続され
ているPNP型のトランジスタ8AのコレクタとNPN
型のトランジスタ8Bのコレクタとの間に接続されてい
る。トランジスタ8Bのエミッタは、エネルギーリザー
バ10の負極側出力と接続されており、トランジスタ8
Bのエミッタとエネルギーリザーバ10の負極側出力と
の接続点は、車両のボディーアースとダイオード14に
よって接続されている。
ラインからエネルギーリザーバ10へ電流が流れるのを
阻止するが、エネルギーリザーバ10からボディーアー
スラインへ電流が流れるのを許すように定められてお
り、エネルギーリザーバ10はボディーアースラインか
ら浮いて、独立している。
に起動のために流す点火電流の通電制御を行うためのも
う一方の通電制御回路9はトランジスタ9A、9Bを含
んで成り、上述した通電制御回路8と同様に構成されて
いる。これらのトランジスタ9A、9Bも第1及び第2
起動信号K1、K2に応答してオン、オフされるように
なっている。
ード11を介してマイクロコンピュータ7に供給された
電流の戻り通路を与えるため、エネルギーリザーバ10
の負極側出力は、電流制限抵抗器15を介してボディー
アースラインに接続されている。この電流制限抵抗器1
5の値は、マイクロコンピュータ7を作動させるために
必要な電流をエネルギーリザーバ10から供給するのを
防げないが、エネルギーリザーバ10が通電制御回路8
及び9の一方がボディーアースラインに落ちた場合、エ
ネルギーリザーバ10から流れる電流が所定値以上とな
ることがないようその電流レベルを制限するように、適
宜に定められている。
明すると、マイクロコンピュータ7のハードウェアそれ
自体は公知の構成のものであり、そこにセットされてい
るデータ処理プログラムに従って検出信号Dが処理さ
れ、検出信号Dのレベル変化状態に基づいて車両が衝突
したか否かが判別される。このデータ処理プログラム
は、所定の一定時間間隔で割込み起動され検出信号Dに
応答して車両が衝突したか否かを判別するための第1ル
ーチン7Aと、その他のバックグランドジョブを繰り返
し処理するための第2ルーチン7Bとを含んでおり、ソ
フトウェアによってマイクロコンピュータ7内に実現さ
れているプログラム実行監視手段である監視タイマ7C
によって、第2ルーチン7Bの実行状態が監視される構
成となっている。
起動されているか否かを監視するため、第1ルーチン7
Aからはその起動周期と同一周期でタイマリセット信号
TRが出力されている。このタイマリセット信号TR
は、マイクロコンピュータ7の外部に付設されているウ
ォッチドッグタイマ回路16にそのリセット信号として
供給されている。ウォッチドッグタイマ回路16は公知
の構成のものであり、タイマリセット信号TRが所定時
間間隔で供給されている限りマイクロコンピュータ7を
リセットするための第1リセット信号CR1を出力する
ことがない。しかし、第1ルーチン7Aにおいてプログ
ラムの暴走が生じる等によりタイマリセット信号TRの
発生時間間隔が上記所定の時間間隔より長い或る値に達
すると、ウォッチドッグタイマ回路16から出力される
第1リセット信号CR1がマイクロコンピュータ7のリ
セット入力端子7Eに印加され、これによりマイクロコ
ンピュータ7がリセットされる。
ムサイクルが1回実行される毎に第2ルーチン7Bから
はタイマクリア指令コードCDが出力され、監視タイマ
7Cは、このタイマクリア指令コードCDに応答してそ
のタイマ値がリセットされるタイマとして構成されてい
る。監視タイマ7Cのタイマ時間は、上記プログラムサ
イクルの1回の実行に要するプログラムサイクル時間よ
りも若干長い時間にセットされており、第2ルーチン7
Bの実行に何らかの不都合が生じることにより、プログ
ラムサイクル時間がこのタイマ時間より長くなると、監
視タイマ7Cからマイクロコンピュータ7をリセットす
るための第2リセット信号CR2が出力される構成とな
っている。
れている場合には、監視タイマ7Cのタイマ時間が経過
する前にタイマクリア指令コードCDが監視タイマ7C
に入力されるので、第2リセット信号CR2が出力され
ることはない。一方、第2ルーチン7Bの実行がプログ
ラム暴走等の理由により正常に実行されなくなり、タイ
マクリア指令コードCDの出力時間間隔がタイマ時間よ
り長くなると、監視タイマ7Cから出力された第2リセ
ット信号CR2がマイクロコンピュータ7の入力端子7
Eに印加されることになる。この結果、マイクロコンピ
ュータ7はリセットされ、マイクロコンピュータ7の動
作の正常化を図ることができる。
2ルーチン7B及び監視タイマ7Cを示す詳細フローチ
ャートが示されており、これらのフローチャートについ
て説明する。
定の一定時間、例えば500μ秒、間隔で起動されてお
り、起動後、先ずステップ21でタイマリセット信号T
Rを出力し、これによりウォッチドッグタイマ回路16
をリセットする。しかる後、ステップ22に入り、ここ
で検出信号Dに基づく車両の衝突判別のための公知の衝
突判別処理が実行される。ステップ22において車両の
衝突が判別された場合には、第1及び第2起動信号K
1、K2が出力され、スクイブ2A、3Aが点火される
ことになる。一方、ステップ22において車両の衝突が
判別されなければ、第1及び第2起動信号K1、K2は
出力されず、第1ルーチン7Aの実行が終了する。何ら
かの理由でプログラムの暴走が生じ、衝突判別処理ステ
ップの実行が終了しなくなってしまう等の理由によりタ
イマリセット信号TRの発生間隔がウォッチドッグタイ
マ回路16のタイマ時間よりも長くなってしまうと、ウ
ォッチドッグタイマ回路16から第1リセット信号CR
1が出力されてしまい、マイクロコンピュータ7がリセ
ットされる。
電源の投入によって起動され、ステップ31で初期化処
理が実行された後、ステップ32で車両用安全装置1の
各部のチェックを行うための初期診断が実行される。
尚、初期診断の実行のために必要な回路は公知の構成の
回路であるから、簡単化のため図1ではそのための回路
を図示するのが省略されている。次いで、ステップ33
−1乃至33−Nにおいて予め定められているバックグ
ランド処理1乃至バックグランド処理Nが順次実行さ
れ、スッテプ34で監視タイマ7Cをクリアするための
タイマクリア指令コードCDが出力され、ステップ33
−1に戻る。この後は、ステップ33−1乃至34から
成るプログラムサイクルが繰り返し実行されることにな
る。
し起動され、ステップ41でカウンタ値Aを1だけ増加
させた後、ステップ42でこのカウント値Aが所定のタ
イマ値Mより大きくなったか否かが判別される。A≦M
の場合にはそのままプログラムの実行が終了する。この
ようにして監視タイマ7Cが繰り返し実行される毎にカ
ウンタ値Aは1づつ増加する。このカウンタ値Aがタイ
マ値Mに達するのに要する時間は、第2ルーチン7Bに
おけるプログラムサイクルの1回の実行に要する時間よ
りも若干長く設定されている。従って、プログラムサイ
クルが正常に繰り返し実行されていれば、A>Mとなる
ことはない。しかし、プログラムの暴走が生じる等によ
りA>Mの状態が生じると、ステップ42における判別
結果がYESとなり、ステップ43に入り、第2リセッ
ト信号CR2が出力され、マイクロコンピュータ7がリ
セットされることになる。
の動作について説明する。図4において、t1、t2、
・・・において監視タイマ7Cが起動されて実行されて
おり、Aの値はt1、t2、・・・毎に1づつ増えt5
において所定値Mより僅かに小さい値となる。第2ルー
チン7Bが正常に実行されていれば、ここで、監視タイ
マ7の次の実行タイミングt6の前のタイミングtxで
タイマクリア指令コードCDが出力されこれによりA=
0となる。しかる後、タイミングt6、t7、・・・に
おいてAの値は再び0から1づつ増加する。しかし、何
らかの理由により第2ルーチン7Bにおける1プログラ
ムサイクルの実行時間が長くなり、時刻txでタイマク
リア指令コードが出力されないと、次の起動タイミング
t6においてA>Mの状態が生じ、これによりマイクロ
コンピュータ7がリセットされる。
1においては、車両の衝突判別を行う第1ルーチン7A
が所定の一定時間間隔で繰り返し実行されているか否か
がウォッチドッグタイマ回路16によって監視されると
共に、バックグランドジョブを処理するプログラムサイ
クルが第2ルーチン7Bにおいて所定の時間内に繰り返
し実行されているか否かがウォッチドッグタイマ回路に
相当している監視タイマ7Cによって監視されており、
いずれかのルーチンにおいてプログラムの暴走が生じる
と、これが短時間内に確実に検出され、マイクロコンピ
ュータ7にリセットが掛けられ、プログラムの暴走を一
旦停止させ、データ処理プログラムを新たに起動させる
ことができる。この結果、マイクロコンピュータを用い
て構成される車両安全装置の信頼性を著しく向上させる
ことができる。なお、上記実施例では、第2ルーチン7
Bが正常に実行されているか否かを監視するために、マ
イクロコンピュータ7内にソフトウエアで構成された監
視タイマ7Cを用いる構成を示したが、これに代えて、
ウォッチドッグタイマ回路16と同様のハードウエア構
成のものを用いてもよいことは勿論である。
ックグランドジョブの処理をサブルーチンを含む処理プ
ログラムで実行する場合に、ネスティングレベルが同一
のエリア内で生じるプログラムの暴走を有効に検出する
ためのサブルーチンプログラムの一構成例が示されてい
る。図5に示されているサブルーチン35−1の構成
は、図3に示す第2ルーチン7Bのステップ33−1の
処理についてのものである。ステップ33−1の処理に
おいて、サブルーチン35−1の実行が指令されると、
ステップ51でこの指定されたサブルーチン35−1の
サブルーチンコードCD1を、マイクロコンピュータ7
に予め確保してあるメモリエリアの所定の番地にメモリ
し、ステップ52に入る。ステップ52で所定のサブル
ーチン処理が実行されたならば、ステップ53に入り、
ここで、ステップ51でメモリされたサブルーチンコー
ドCD1と、その時実際に処理されたサブルーチンのサ
ブルーチンコードとが一致しているか否かが判別され
る。
れたサブルーチンが正しく実行されていれば、そのエン
トリー部でメモリされたサブルーチンコードとそのエグ
ジット部で確認されたサブルーチンコードとは同一であ
るから、ステップ53の判別結果はYESとなり、ステ
ップ33ー1に戻ることになる。一方、処理1において
サブルーチンでの処理が実行されている間に同一ネステ
ィングレベルのサブルーチン間でジャンプが生じたよう
な場合には、ステップ53の判別結果はNOとなり、リ
セット処理ステップ、例えば監視タイマ7Cのステップ
43、へジャンプし、マイクロコンピュータ7をリセッ
トする。
けるサブルーチンプログラムの構成について説明した
が、第2ルーチン7Bにおける他の処理ステップで実行
されるサブルーチンプログラムも同様に構成されてい
る。従って、第2ルーチン7Bにおいては、各サブルー
チンプログラムの処理毎に、そのエントリー部でメモリ
にセーブされたサブルーチンコードがそのエグジット部
で同様にしてチェックされ、これにより、ネスティング
レベルが同一のエリア内でサブルーチン間のジャンプが
あったか否かを確実にチェックすることができる。もし
このようなサブルーチン間ジャンプがあった場合にはマ
イクロコンピュータ7をリセットしてエアバッグ等の起
動制御に誤作動が生じるのを未然に防止することができ
る。
処理される車両の衝突を判別するためのプログラムの実
行が正常に行われているか否かを監視する手段のほか
に、その他のバックグランド処理を行うバックグランド
ルーチンにおけるプログラムの暴走を監視する手段を設
けたので、プログラム処理上生じる多様なプログラム実
行障害を確実に検出することができ、プログラムの実行
障害が検出された場合、マイクロコンピュータをリセッ
トし、車両用安全装置が誤動作するのを防止することが
できる。
ンリー部で特定されたサブルーチンとエグジット部で特
定されたサブルーチンとが一致するか否かを監視する構
成としたので、ネスティングレベルが同一のサブルーチ
ン間でのジャンプを確実にチェックすることができ、こ
のような不具合が生じた場合には、マイクロコンピュー
タリセットすることにより、車両用安全装置が誤作動す
るのを確実に防止することができる。
回路図。
ト。
フローチャート。
ピュータのリセット動作を説明するためのタイムチャー
ト。
かをチェックするための機能を有するサブルーチンプロ
グラムを示すフローチャート。
Claims (2)
- 【請求項1】 車両の加速度を検出するためのセンサ
と、該センサからの出力を処理するマイクロコンピュー
タとを有し、該マイクロコンピュータにおいて前記出力
に基づいて車両が衝突したか否かを判別するための衝突
判別プログラムが所定の一定時間間隔で割込み処理され
ると共に所定の複数のバックグランドジョブを処理する
ためのバックグランドプログラムが繰り返し実行され、
これにより車両用乗員保護装置の起動制御が行われる車
両用安全装置において、 前記衝突判別プログラムが正常に実行されているか否か
を監視するための第1監視手段と、 前記バックグランドプログラムが正常に実行されている
か否かを監視するための第2監視手段とを備え、 前記第1又は第2監視手段の少なくとも一方がプログラ
ム実行の異常を検知したことに応答して前記マイクロコ
ンピュータをリセットするようにしたことを特徴とする
車両用安全装置。 - 【請求項2】 車両の加速度を検出するためのセンサ
と、該センサからの出力を処理するマイクロコンピュー
タとを有し、該マイクロコンピュータにおいて前記出力
に基づいて車両が衝突したか否かを判別するための衝突
判別プログラムが所定の一定時間間隔で割込み処理され
ると共に所定の複数のバックグランドジョブを処理する
ためのバックグランドプログラムが繰り返し実行され、
これにより車両用乗員保護装置の起動制御が行われる車
両用安全装置において、 前記マイクロコンピュータ内で実行される所要のデータ
処理プログラムの各サブルーチンのエントリー部でその
サブルーチンに対応した固有のコードをメモリ内にセー
ブしておき、エグジット部でその時実行されたサブルー
チンに対応するコードと前記セーブしたコードとを比較
することにより、前記データ処理プログラムが正しく実
行されているか否かをチェックし、該チェック結果に従
って前記マイクロコンピュータをリセットするようにし
たことを特徴とする車両用安全装置。
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