JP3838055B2

JP3838055B2 - 車載用制御装置

Info

Publication number: JP3838055B2
Application number: JP2001155605A
Authority: JP
Inventors: 達也岩崎; 信友高木; 寛菊川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-05-24
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2021-05-24
Also published as: DE10222869A1; US6791463B2; US20020177931A1; CA2387246A1; JP2002347541A; CA2387246C; DE10222869B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の車載用制御装置として、車両の衝突時に、その衝突の履歴（情報）を衝突記憶回路に記憶させ、その後、衝突記憶回路の記憶内容に従いドアロックを一斉に解除するようにしたものがある。この場合、車両の衝突時においてその衝撃で電源が一時的に低下（瞬断）しても、電源復帰直後には、衝突時に記憶した衝突履歴によりドアロック解除が迅速に実施できる。
【０００３】
また、上記車載用制御装置では、電源ライン上に電源保持用のコンデンサを設置し、電源の瞬断時における電圧低下を緩やかにしている。そして、そのコンデンサにより電源が緩やかに低下している間に、衝突記憶回路への記憶処理を実施するようにしている。この場合、衝突記憶回路への記憶処理時間を確保するには、電源保持用コンデンサの容量を増大させなくてはならない。それ故に、コストアップの問題を招く。
【０００４】
また、車両の衝突以外にも、車両の振動やクランキング等により電源が一時的に低下したり、或いは電源ラインの断線により電源が遮断されたりすることが考えられ、かかる場合にも、電源電圧が短時間で低下してしまうと、実施途中の処理が中断される等の不都合が生じる。
【０００５】
近年、車載用制御装置の小型化、低コスト化という要望があり、このため、回路のＩＣ化が進められてきたが、前述した通り電源保持用コンデンサの容量を増大させる分、回路の簡素化が十分に進められていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、コストアップを抑制しつつ、電源電圧の低下時における安定動作を保証することができる車載用制御装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、車両の衝突、振動、クランキング等により電源電圧が低下する際、その電源電圧の低下が判定手段により判定される。また、処理停止手段により、車両の衝突に伴う電源電圧の低下時において衝突履歴の記憶処理が優先的に実施されるとともにそれ以外の何れかの処理が選択的に停止される。つまり、何れかの処理の実施が停止されることにより、車載用制御装置としての消費電流が低減され、電源電圧の低下が抑制される。このとき、電源ラインに設置した電源保持用コンデンサの容量を大きくすることが強いられなくとも、電源電圧の低下を遅らせることができる。従って、マイコンのリセット電圧等の電圧レベルに電源電圧が低下するまでの間に、所望の処理が実施できる。その結果、コストアップを抑制しつつ、電源電圧の低下時における安定動作を保証することができる。また言い換えれば、車載電源の瞬断耐量を向上させることができるようになる。
【０００８】
一方、請求項２に記載の発明では、車両の衝突、振動、クランキング等により電源電圧が低下する際、その電源電圧の低下が判定手段により判定される。また、処理停止手段により、車両の衝突に伴う電源電圧の低下時において衝突履歴の記憶処理が優先的に実施されるとともにそれ以外の何れかの処理が選択的に停止される。つまり、何れかの処理の実施が停止されることにより、車載用制御装置としての消費電流が低減され、電源電圧の低下が抑制される。このとき、電源ラインに設置した電源保持用コンデンサの容量を大きくすることが強いられなくとも、電源電圧の低下を遅らせることができる。従って、マイコンのリセット電圧等の電圧レベルに電源電圧が低下するまでの間に、所望の処理が実施できる。その結果、コストアップを抑制しつつ、電源電圧の低下時における安定動作を保証することができる。また言い換えれば、車載電源の瞬断耐量を向上させることができるようになる。この場合、衝突履歴の記憶処理に要する十分な時間を確保することができるため、車両の衝突後において、衝突の履歴を確実に判断することができ、衝突後のアンロックの処置も的確に実施できる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明では、電源電圧の低下時において入力処理回路の動作が停止される。つまり、各種スイッチの状態を検知する処理が停止される。この場合、電源電圧の低下時には、スイッチをプルアップしている電圧も低下するため、スイッチの電圧レベルが落ち、実際のスイッチの状態に拘わらずスイッチの状態が全てＯＦＦとなる。従って、スイッチの状態が誤判定されるおそれが生じるが、入力処理回路の動作を停止することで上記の不具合が解消される。
【００１０】
なお、上記請求項３の発明では、請求項４に記載したように、前記処理停止手段により入力処理回路の動作が停止される時、他のアクチュエータ等に対する制御出力を現状保持とするのが望ましい。これにより、入力処理回路の動作停止後に、誤った制御出力が演算され、出力されるといった不都合が回避できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、車載制御システムの構成を示すブロック図である。図１において、ボデーＥＣＵ１０は、集中ドアロック制御、室内灯の制御、遠隔キースイッチの制御など、ボデー系の制御を司るための電子制御ユニットである。ボデーＥＣＵ１０には、車載電源としてのバッテリ電源２１が接続されており、バッテリ電源２１の電圧ＶＢが、コンデンサよりなる電源保持回路１１を介して電源回路１２に印加される。なお、バッテリ電源２１の定格電圧は例えば１２ボルトである。電源回路１２では、バッテリ電圧ＶＢから所定の定電圧Ｖｃｃを生成し、その定電圧Ｖｃｃをマイコン（マイクロコンピュータ）１３に供給する。マイコン１３は、ＣＰＵや各種メモリ等からなる周知の論理演算回路であり、集中ドアロック制御や室内灯の制御等に関して各種演算を行い、その演算結果に基づき多数の出力制御回路１４に対して制御信号を適宜出力する。この出力制御回路１４により、図示しない各種アクチュエータが制御される。また、マイコン１３は、バッテリ電圧ＶＢのレベルを随時モニタする。
【００１２】
また、本車両制御システムでは、車両の状態等を検知するための多数の外部スイッチ２２が設けられており、この外部スイッチ２２のＯＮ／ＯＦＦの状態はスイッチ入力回路１５を介してマイコン１３に取り込まれる。外部スイッチ２２として具体的には、ドアの開閉状態に応じてＯＮ／ＯＦＦするスイッチや、運転者の操作に応じてＯＮ／ＯＦＦするスイッチなどが含まれる。
【００１３】
この場合、スイッチ入力回路１５は、マイコン１３からの指示に従い、定期的に外部スイッチ２２のＯＮ／ＯＦＦ状態を入力（サンプリング）する。実際には、マイコン１３からサンプリング回路１６に対して所定周期（例えば、数１０ｍｓｅｃ程度の周期）でＯＮ信号が出力され、そのＯＮ信号の出力に伴いサンプリング回路１６内のスイッチング素子（トランジスタ）がＯＮされる。すると、サンプリング回路１６を介してバッテリ電源２１がスイッチ入力回路１５に供給され、その電源供給により外部スイッチ２２のＯＮ／ＯＦＦの状態がマイコン１３に取り込まれる。なお本実施の形態では、スイッチ入力回路１５及びサンプリング回路１６が特許請求の範囲に記載した「入力処理回路」に相当する。
【００１４】
またその他に、本車両制御システムでは、周知の加速度センサ（Ｇセンサ）等からなる衝突検知センサ２３が設けられており、その衝突検知センサ２３の出力がセンサ入力回路１７を介してマイコン１３に取り込まれる。
【００１５】
衝突記憶回路１８はコンデンサにより構成されるものであり、車両衝突時には衝突記憶回路１８内のコンデンサが充電され、そのコンデンサ電圧が衝突履歴として残されるようになっている。この衝突記憶回路１８は、マイコン１３により充電及び放電の動作が制御される。また、衝突記憶回路１８のコンデンサ電圧はマイコン１３により随時モニタされる。
【００１６】
次に、上記の如く構成される車両制御システムの作用を説明する。ここで、図２は、バッテリ電源２１の状態を監視する電源監視処理を示すフローチャートであり、この処理は所定周期（例えば１ｍｓｅｃ周期）でマイコン１３により実施される。
【００１７】
図２において、先ずステップ１０１では、バッテリ電圧ＶＢが所定のしきい値電圧（例えば７ボルト）以下に低下したか否かを判別し、バッテリ電圧ＶＢの低下時にはステップ１０２に進み、スイッチ入力回路１５による外部スイッチ２２の入力サンプリングを停止する。具体的には、サンプリング回路１６に対するＯＮ信号の出力を停止し、バッテリ電源２１からスイッチ入力回路１５への電源供給を停止させる。これにより、スイッチ入力回路１５からマイコン１３への出力は全てＯＦＦ（Ｌｏ）固定となる。
【００１８】
その後、ステップ１０３では、外部スイッチ２２の入力サンプリングを停止したことを受けて、各種の出力制御回路１４に対する出力を現状の状態で保持する。更に、ステップ１０４では、バッテリ電圧ＶＢが低下した旨を表すバッテリ低下フラグに「１」をセットし、本処理を一旦終了する。
【００１９】
また、ステップ１０１がＮＯであればステップ１０５に進み、バッテリ電圧ＶＢがしきい値電圧以上に復帰した直後であるか否かを判別する。すなわち、バッテリ電圧ＶＢが一時的に低下した場合には、前述の通りバッテリ低下フラグがセットされており、バッテリ電圧の復帰直後には未だフラグセットの状態であるため、バッテリ低下フラグの状態から復帰直後か否かを判別する。
【００２０】
ステップ１０５がＹＥＳであればステップ１０６に進み、各種の出力制御回路１４に対する出力保持の状態を解除し、続くステップ１０７では、バッテリ低下フラグを「０」にクリアする。その後、ステップ１０８では、スイッチ入力回路１５による外部スイッチ２２の入力サンプリングを通常通り実施する。
【００２１】
バッテリ電圧ＶＢの低下が生じない通常動作時には、ステップ１０１，１０５が共にＮＯとなり、ステップ１０８の処理だけを繰り返し実施する。なお本実施の形態では、ステップ１０１が特許請求の範囲に記載した「判定手段」に相当し、ステップ１０２が同「処理停止手段」相当する。
【００２２】
一方、図３は、衝突検知処理を示すフローチャートであり、この処理は所定周期（例えば１ｍｓｅｃ周期）でマイコン１３により実施される。
図３において、先ずステップ２０１では、衝突検知センサ２３の検出値から衝突の有無を判別する。衝突がなければそのまま処理を終了し、衝突があればステップ２０２に進む。ステップ２０２では、衝突の履歴を衝突記憶回路１８に記憶させる。具体的には、衝突記憶回路１８を構成するコンデンサに対して充電開始を指示する。
【００２３】
更に、図４は、衝突アンロック処理を示すフローチャートであり、この処理は、例えばマイコンリセット後のイニシャル処理にて実施される。
図４において、先ずステップ３０１では、衝突記憶回路１８におけるコンデンサ電圧をモニタし、そのコンデンサ電圧から衝突履歴の有無を判別する。コンデンサ電圧が所定の衝突しきい値以上であれば、衝突があったことを判別し、ステップ３０２に進んでドアロックを一斉に解除する。また続くステップ３０３では、衝突履歴を消去する。すなわち、衝突記憶回路１８のコンデンサを放電させる。
【００２４】
図５は、車両の衝突によりバッテリ電圧ＶＢが一時的に低下する場合において、その動作を示すタイムチャートである。図中、ｔ１のタイミングが車両衝突のタイミングを示す。
【００２５】
さて、図５のｔ１のタイミング以前は、バッテリ電圧ＶＢが通常電圧に保持されている。そして、車両の衝突が発生するｔ１のタイミングでは、電源接続部の一時的な緩み等によりバッテリ電圧ＶＢが低下し始める。ｔ１直後には、電源保持回路１１のコンデンサ容量に応じた傾きでバッテリ電圧ＶＢが低下する。
【００２６】
その後、ｔ２のタイミングでは、バッテリ電圧ＶＢがしきい値電圧（例えば７ボルト）に達し、それに伴いスイッチ入力回路１５による外部スイッチ２２の入力サンプリングが停止されると共に、バッテリ低下フラグに「１」がセットされる。ｔ２以降、スイッチ入力回路１５によるスイッチ入力のサンプリングが停止されるためにバッテリ電源２１の消費電流が減り、ＶＢ低下の傾きが緩やかになる。
【００２７】
この場合、車両の衝突直後には、衝突検知センサ２３の検出値に基づき衝突記憶回路１８への衝突記憶処理が開始されるが、すなわち同記憶回路１８内のコンデンサへの充電が開始されるが、バッテリ電源２１の消費電流が減ることから、衝突記憶の処理時間（コンデンサ充電時間）が十分に確保できる。実際には、衝突の発生をマイコン１３が検知してから同マイコン１３がリセットされるまでの期間で衝突記憶処理が実施される。すなわち、同期間において衝突記憶回路１８内のコンデンサが充電される。
【００２８】
バッテリ電圧ＶＢの低下時には、外部スイッチ２２をプルアップしている電圧も低下するため、外部スイッチ２２の電圧レベルが落ち、実際のスイッチの状態に拘わらず外部スイッチ２２の状態が全てＯＦＦとなる。従って、外部スイッチ２２の状態が誤判定されるおそれが生じるが、スイッチ入力回路１５による入力サンプリングが停止されるため、上記の不具合が解消される。
【００２９】
その後、バッテリ電圧ＶＢが上昇に転じ、ｔ４のタイミングでバッテリ電圧ＶＢがしきい値電圧（７ボルト）を越えると、スイッチ入力回路１５による入力サンプリング停止が解除されると共に、バッテリ低下フラグが「０」にクリアされる。それ以降、スイッチ入力回路１５による外部スイッチ２２の入力サンプリングが再開され、通常動作に戻る。
【００３０】
また、電圧復帰の直後には、衝突記憶回路１８のコンデンサ電圧に基づき、衝突履歴の有無が確認され、コンデンサ電圧が衝突しきい値を越えていれば、ドアのアンロック処理が実施される。
【００３１】
因みに、上記のようにスイッチ入力回路１５による入力サンプリングを停止しない場合、図に二点鎖線で示すように、バッテリ電圧ＶＢが比較的急な傾きで低下する。そのため、マイコン１３のリセット（リセット電圧に達するタイミング）が早められ、マイコンリセット時には、衝突記憶回路１８のコンデンサ電圧が低いままとなる（図の二点鎖線のレベル）。よって、電源復帰後に衝突の有無が正しく判定できないおそれが生じる。
【００３２】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
車両の衝突に伴うバッテリ電圧ＶＢの低下時には衝突履歴の記憶処理が優先的に実施され、他の処理が停止されるので、衝突履歴の記憶処理に要する十分な時間が確保できる。そのため、車両の衝突後において、衝突の履歴を確実に判断することができ、衝突後アンロック等の処置も的確に実施できる。
【００３３】
またこの場合、電源保持回路１１内のコンデンサの容量を大きくすることが強いられなくとも、バッテリ電圧ＶＢの低下を遅らせることができ、コストアップを抑制することができる。また言い換えれば、バッテリ電源２１の瞬断耐量を向上させることができるようになる。その結果、ボデーＥＣＵ１０としての小型化、低コスト化が実現できる。
【００３４】
また、バッテリ電圧ＶＢの低下時にはスイッチ入力回路１５による入力サンプリングが停止されると共に、他のアクチュエータ等に対する制御出力が現状保持とされるため、スイッチ状態の誤判定に伴うマイコン１３の誤作動が防止できる。
【００３５】
一方で、車両の衝突時以外に、振動や、クランキング等での電力消費によりバッテリ電圧ＶＢが低下する場合にも、上記同様バッテリ電圧ＶＢの低下に伴い、スイッチ入力回路１５による入力サンプリング停止、制御出力の現状保持といった処理が実施される。これにより、やはりマイコン１３がリセットされるまでの間に、所望の処理が実施できる。その結果、ボデーＥＣＵ１０の安定動作が保証される。
【００３６】
例えば、各種データをＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに書き込んでいる最中にバッテリ電圧ＶＢの低下が生じた際にも、上記処理（図２の処理）を適用することによりバッテリ電圧ＶＢの低下を遅らせることができ、データの書き込みが中断されるといった不都合が回避できる。すなわち、バッテリ電圧ＶＢの低下を遅らせることでＥＥＰＲＯＭのデータ書き込み時間が十分に確保でき、データ書き込みを最後まで実施することができるようになる。
【００３７】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、バッテリ電圧ＶＢの低下時において、スイッチ入力回路１５による入力サンプリングを停止したが、これに付け加えて又はこれに代えて、他の処理を停止するよう構成しても良い。例えば、室内灯の制御等を停止するなどして、電力消費を低減させても良い。何れにしろボデーＥＣＵ１０が実施する各種複数の処理のうち何れかを選択的に停止する。この場合にもやはり、ボデーＥＣＵ１０としての消費電流が低減され、バッテリ電圧ＶＢの低下を遅らせることができる。そのため、既述の通りコストアップを抑制しつつ、バッテリ電圧ＶＢの低下時における安定動作を保証することができる。
【００３８】
上記実施の形態では、衝突記憶回路１８に記憶した衝突履歴に基づいて、その直後にドアのアンロックを実施したが、この衝突履歴を他の処理に用いることも勿論可能である。何れにしても、衝突記憶の処理時間を十分に確保することにより、車両の衝突後において衝突の履歴を確実に判断することができる。
【００３９】
上記実施の形態では、「判定手段」、「処理停止手段」をマイコン１３によるソフトウエア処理で具体化したが、これらの少なくとも何れかをハードウエア回路で具体化することも可能である。
【００４０】
また、上記実施の形態では、ボデーＥＣＵにて本発明の車載用制御装置を具体化したが、エンジンＥＣＵ、トランスミッションＥＣＵなど、他の車載ＥＣＵに具体化しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態における車両制御システムの概要を示す構成図。
【図２】電源監視処理を示すフローチャート。
【図３】衝突検知処理を示すフローチャート。
【図４】衝突アンロック処理を示すフローチャート。
【図５】車両衝突時における動作を説明するためのタイムチャート。
【符号の説明】
１０…ボデーＥＣＵ、１１…電源保持回路、１３…マイコン、１５…スイッチ入力回路、１６…サンプリング回路、１８…衝突記憶回路、２１…バッテリ電源、２２…外部スイッチ。

Claims

車載電源からの給電により起動して各種複数の処理を実施する一方、車載電源からの電源ラインに電源電圧の変化を緩和するための電源保持用コンデンサが設置されるとともに、当該車両の衝突時に衝突記憶回路としてのコンデンサに充電を行わせることでその衝突の履歴を記憶する衝突履歴の記憶処理を行い、その後の衝突の有無の判定を同コンデンサの充電量により行う車載用制御装置であって、
電源電圧の低下を判定する判定手段と、
車両の衝突に伴う電源電圧の低下時に、前記衝突履歴の記憶処理を優先的に実施し、それ以外の何れかの処理を選択的に停止する処理停止手段と、を備えることを特徴とする車載用制御装置。
車載電源からの給電により起動して各種複数の処理を実施する一方、車載電源からの電源ラインに電源電圧の変化を緩和するための電源保持用コンデンサが設置されるとともに、当該車両の衝突時に衝突記憶回路としてのコンデンサに充電を行わせることでその衝突の履歴を記憶する衝突履歴の記憶処理を行い、その後の衝突の有無の判定を同コンデンサの充電量により行う車載用制御装置であって、
電源電圧の低下を判定する判定手段と、
車両の衝突に伴う電源電圧の低下時に、前記衝突履歴の記憶処理を優先的に実施し、それ以外の何れかの処理を選択的に停止する処理停止手段と、を備えるとともに、その衝突記憶回路から前記衝突履歴の有無を判別して衝突履歴があればドアロックを一斉に解除する
ことを特徴とする車載用制御装置。
車載電源によりプルアップされた各種スイッチと、その各種スイッチの状態を定期的に検知するための入力処理回路とを備えた車両制御システムに適用され、前記処理停止手段は、電源電圧の低下時において前記入力処理回路の動作を停止する
請求項１または２に記載の車載制御装置。
請求項３に記載の車載用制御装置において、前記処理停止手段により入力処理回路の動作が停止される時、他のアクチュエータ等に対する制御出力を現状保持とする車載用制御装置。