JP4736861B2 - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、エアバッグ装置などの車両用乗員保護装置に関するものである。

従来、車両用乗員保護装置において、加速度を検出するセンサモジュールの故障診断を行うことがある（例えば、特許文献１参照）。例えば、制御部が故障診断開始信号をセンサモジュールに出力し、センサモジュールが当該故障診断開始信号を入力した場合に故障診断処理を行い、その結果の信号を制御部へ出力する。そして、制御部は、センサモジュールから出力された故障診断結果の信号に基づいて、センサモジュールの故障診断を行う。
特開２００３−００２１５７号公報

ところで、制御部は、実際に車両に生じた加速度の信号と故障診断結果の信号とは、どちらも加速度センサから出力される電圧信号であり、区別がつかない。従って、制御部は、加速度の信号と故障診断結果の信号との判断を、故障診断開始信号を出力した直後に入力した信号か否かにより行っている。つまり、制御部は、故障診断開始信号を出力した直後に入力した信号を故障診断結果の信号と判断している。

しかし、制御部が故障診断結果の信号を、衝突による加速度の信号と誤って判断した場合、乗員保護デバイスを起動させるおそれがある。つまり、制御部は、不要な乗員保護デバイスを起動させるおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、センサモジュールから出力される加速度の信号と故障診断結果の信号とを明確に区別することができ、結果として不要な乗員保護デバイスの起動を防止できる車両用乗員保護装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用乗員保護装置は、乗員保護デバイスと、センサモジュールと、制御部とを備える。乗員保護デバイスは、例えば、エアバッグ装置や、シートベルトプリテンショナなどであって、車両の衝突により乗員に生じる衝撃を緩和する装置である。センサモジュールは、車両に生じる加速度を検出する加速度センサと、検出された加速度に基づきデジタル変換した加速度デジタルデータを生成する信号処理回路と、加速度デジタルデータを出力する信号出力回路とを備える。制御部は、故障診断部と、デバイス制御部とを備える。故障診断部は、センサモジュールの故障診断を行う。デバイス制御部は、加速度デジタルデータ及び故障診断の結果に基づき、乗員保護デバイスを制御する。

さらに、センサモジュールは、故障診断部から出力される故障診断開始信号を入力した場合に加速度センサ及び信号出力回路の故障診断処理を開始する故障診断開始回路を備える。また、信号処理回路は、故障診断処理を開始する場合に、加速度デジタルデータに相当する故障診断応答データを生成する。そして、信号出力回路は、故障診断処理を開始する場合に、故障診断応答データ及び故障診断判別コードを含む故障診断出力用データを故障診断部に出力する。さらに、故障診断部は、信号出力回路から出力される故障診断出力用データに故障診断判別コードが含まれる場合に、故障診断出力用データに基づきセンサモジュールの故障診断を行う。

本発明の車両用乗員保護装置によれば、故障診断の際に、センサモジュールの信号出力回路から出力されるデータは、故障診断応答データ及び故障診断判別コードを含む故障診断出力用データである。つまり、制御部のデバイス制御部及び故障診断部は、信号出力回路から出力されるデータに故障診断判別コードが含まれているか否かを判断することで、入力したデータが故障診断処理に基づくデータであるか否かを判断することができる。すなわち、実際に検出した加速度をデジタル変換した加速度デジタルデータと、故障診断処理に基づく故障診断応答データとを確実に区別することができる。その結果、不要な乗員保護デバイスの起動を防止できる。

また、信号出力回路は、故障診断開始回路が故障診断部から故障診断開始信号を入力しない場合に、加速度デジタルデータ及び検出判別コードを含む検出データを故障診断部に出力する。ここで、検出判別コードは、故障診断判別コードと異なるコードからなる。そして、デバイス制御部は、信号出力回路から出力される検出データに検出判別コードが含まれる場合に、検出データに含まれる加速度デジタルデータに基づき乗員保護デバイスを制御するようにするとよい。

つまり、信号出力回路から出力されるデータには、故障診断判別コードと検出判別コードの何れか一方が含まれている。従って、制御部のデバイス制御部及び故障診断部は、入力されるデータに含まれる故障診断判別コード又は検出判別コードの何れかであるかを判断することで、確実に加速度デジタルデータと故障検出応答データとの区別をすることができる。

また、センサモジュールは、故障診断開始回路により故障診断処理を開始する場合に加速度センサ及び信号処理回路が正常か異常かを判定する異常判定回路を備える。このとき、故障診断判別コードは、異常判定回路により正常と判断された場合には正常コードとし、異常判定回路により異常と判断された場合には正常コードとは異なる異常コードとし、故障診断部は、信号出力回路から出力される故障診断出力用データに含まれる故障診断判別コードが正常コードである場合にセンサモジュールを正常と判断し、故障診断判別コードが異常コードである場合にセンサモジュールを異常と判断するとよい。これにより、故障診断部は、故障診断判別コードが正常コードか異常コードかを判断するのみで、センサモジュールの故障を判断することができる。従って、故障診断部は、容易にセンサモジュールの故障を判断することができる。

本発明の車両用乗員保護装置によれば、センサモジュールから出力される加速度の信号と故障診断結果の信号とを明確に区別することができ、結果として不要な乗員保護デバイスの起動を防止できる。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態の車両用乗員保護装置について、車両用エアバッグ装置に適用した場合を例に挙げて、図１及び図２を参照して説明する。図１は、車両用エアバッグ装置１の構成を示すブロック図である。図２は、加速度センサモジュール３０の信号出力回路３８から出力される出力信号を説明する図である。

図１に示すように、車両用エアバッグ装置１は、エアバッグデバイス１０（本発明における乗員保護デバイス）と、エアバッグＥＣＵ２０（本発明における制御部）と、センサモジュール３０（本発明におけるセンサモジュール）とから構成される。

エアバッグデバイス１０は、車両に搭載されるエアバッグデバイスである。エアバッグデバイス１０は、例えば、ステアリング（図示せず）に搭載され、車両が前方衝突の際に、運転者を保護するデバイスなどである。

エアバッグＥＣＵ２０は、エアバッグ制御部２１（本発明におけるデバイス制御部）と、故障診断部２２（本発明における故障診断部）とから構成される。エアバッグ制御部２１は、センサモジュール３０から出力される出力信号に基づいて、エアバッグデバイス１０を展開するか否かの制御を行う。故障診断部２２は、センサモジュール３０の故障診断を行う。具体的には、故障診断部２２は、センサモジュール３０に対して故障診断開始信号を出力する。そして、故障診断部２２は、センサモジュール３０から故障診断開始信号に対する応答信号を入力し、この応答信号に基づいてセンサモジュール３０の故障診断を行う。さらに、この故障診断部２２の診断結果は、エアバッグ制御部２１に出力され、エアバッグ制御部２１がエアバッグデバイス１０を展開するか否かの制御に用いる。例えば、故障診断部２２によりセンサモジュール３０が故障と判断されると、エアバッグ制御部２１は、エアバッグデバイス１０を展開しないように制御する。なお、故障診断部２２による故障診断処理については、センサモジュール３０の構成について説明した後に詳細に説明する。

センサモジュール３０は、加速度センサ３１（本発明における加速度センサ）と、フィルタ３２（本発明における信号処理回路）と、アンプ３３（本発明における信号処理回路）と、Ａ／Ｄ変換回路３４（本発明における信号処理回路）と、プライマリチェックスタート回路３５（本発明における故障診断開始回路）と、内部装置診断回路３６と、センサ出力診断回路３７（本発明における異常判定回路）と、信号出力回路３８（本発明の信号出力回路）とから構成される。

加速度センサ３１は、車両に生じる加速度を検出する。例えば、加速度センサ３１は、車両の衝突などに伴って振動し、当該振動の加速度データを出力する。また、加速度センサ３１は、プライマリチェックスタート回路３６から故障診断開始信号が出力された場合には、自己加振を行い、当該自己加振により生じた加速度データを出力する。ここで、以下、車両衝突の際に生じる加速度データを衝突加速度アナログデータといい、自己加振の際に生じる加速度データを故障診断応答アナログデータという。ただし、衝突加速度アナログデータと故障診断応答アナログデータとは、同種のデータである。従って、衝突加速度アナログデータと故障診断応答アナログデータとは、区別のつかないデータである。なお、これらのデータは、何れもアナログデータである。

フィルタ３２は、加速度センサ３１から出力される衝突加速度アナログデータ及び故障診断応答アナログデータに対してフィルタリング処理を行う。つまり、フィルタ３２は、衝突加速度アナログデータ及び故障診断応答アナログデータに含まれるノイズ成分などを除去する。アンプ３３は、フィルタ３２によりフィルタリング処理を施された衝突加速度アナログデータ及び故障診断応答アナログデータに対して増幅処理を行う。そして、増幅処理された衝突加速度アナログデータ及び故障診断応答アナログデータは、Ａ／Ｄ変換回路３４によりデジタルデータに変換する。ここで、以下、衝突加速度アナログデータがデジタル変換されたデータを衝突加速度デジタルデータといい、故障診断応答アナログデータがデジタル変換されたデータを故障診断応答デジタルデータという。なお、衝突加速度デジタルデータ及び故障診断応答デジタルデータは、例えば１２ビットのデジタルデータからなる。

プライマリチェックスタート回路３５は、エアバッグＥＣＵ２０の故障診断部２２から故障診断開始信号を入力した場合に、センサモジュール３０を構成する内部装置の機能チェックを開始する。この内部装置には、例えば、各種情報が記憶されているＲＯＭ（図示せず）などが含まれる。また、プライマリチェックスタート回路３５は、加速度センサ３１から正常なデータが出力されているかについて診断するために、加速度センサ３１を自己加振させる。

内部装置診断回路３６は、プライマリチェックスタート回路３５から故障診断開始信号を入力すると、ＲＯＭなどの内部装置の機能チェックを行う。そして、これら内部装置が正常か否かを診断する。

センサ出力診断回路３７は、プライマリチェックスタート回路３５から故障診断開始信号を入力すると、その直後にＡ／Ｄ変換回路３４から出力される故障診断応答デジタルデータを入力する。そして、センサ出力診断回路３７は、この故障診断応答デジタルデータに基づき、正常な出力値であるか否かを診断する。つまり、加速度センサ３１が正常に動作しているか否か、及び、フィルタ３２、アンプ３３、Ａ／Ｄ変換回路３４が正常に機能しているか否かを診断する。

信号出力回路３８は、Ａ／Ｄ変換回路３４から出力される衝突加速度デジタルデータ及び故障診断応答デジタルデータをエアバッグＥＣＵ２０へ出力する。このとき、信号出力回路３８は、内部装置診断回路３６及びセンサ出力診断回路３７による診断結果についてもエアバッグＥＣＵ２０へ出力する。

ここで、信号出力回路３８がエアバッグＥＣＵ２０に出力する出力信号について図２を参照して説明する。図２（ａ）に示すように、信号出力回路３８が出力する出力信号は、１６ビットデータからなる。そして、この出力信号の上位１２ビットが、衝突加速度デジタルデータ又は故障診断応答デジタルデータである。また、出力信号の下位４ビットは、判別コードからなる。この判別コードは、信号出力回路３８が出力する出力信号が衝突加速度デジタルデータであるのか、故障診断応答デジタルデータであるのかを判別するのに用いるコードである。さらに、故障診断応答デジタルデータは、正常コードと異常コードと区別されている。

ここで、以下に、エアバッグＥＣＵ２０の故障診断部２２が故障診断開始信号を出力していない場合と、出力した場合とで、場合を分けて説明する。

まず、エアバッグＥＣＵ２０の故障診断部２２が故障診断開始信号を出力していない場合には、信号出力回路３８は、内部装置診断回路３６及びセンサ出力診断回路３７から信号を入力することはない。この場合、信号出力回路３８は、Ａ／Ｄ変換回路３４から入力されたデジタルデータを衝突加速度デジタルデータと判断する。そして、図２（ｂ）に示すように、信号出力回路３８は、上位１２ビットをＡ／Ｄ変換回路３４から入力された衝突加速度デジタルデータとし、下位４ビットを検出判別コード［１０１０］とする出力信号（本発明における検出データ）を生成する。

そして、この出力信号は、エアバッグＥＣＵ２０のエアバッグ制御部２１及び故障診断部２２に出力される。ここで、故障診断部２２は、出力信号に含まれる判別コードが故障診断判別コードの場合のみにセンサモジュール３０の故障診断処理を行う。従って、上記の場合には、出力信号に含まれる判別コードが検出判別コードであるので、故障診断部２２は故障診断処理を行わない。一方、エアバッグ制御部２１は、出力信号に含まれる判別コードが検出判別コードの場合のみにエアバッグデバイス１０の制御を行う。従って、上記の場合には、出力信号に含まれる判別コードが検出判別コードであるので、この出力信号に含まれる衝突加速度デジタルデータに基づいて、車両が衝突したか否かを判定し、エアバッグデバイス１０を起動させるか否かを判定する。

次に、エアバッグＥＣＵ２０の故障診断部２２が故障診断開始信号を出力した場合には、信号出力回路３８は、内部装置診断回路３６及びセンサ出力診断回路３７のそれぞれから診断結果を入力する。この場合、信号出力回路３８は、Ａ／Ｄ変換回路３４から入力されたデジタルデータを故障診断応答デジタルデータと判断する。そして、図２（ｃ）に示すように、信号出力回路３８は、上位１２ビットをＡ／Ｄ変換回路３４から入力された故障診断応答デジタルデータとし、下位４ビットを故障診断判別コードとする出力信号（本発明における故障診断出力用データ）を生成する。ここで、故障診断判別コードには、正常コード［１００１］と、異常コード［０１１０］とが存在する。

そこで、信号出力回路３８は、内部装置診断回路３６及びセンサ出力診断回路３７から入力された診断結果が何れも正常の場合には、出力信号の故障診断判別コードを正常コード［１００１］とする。一方、信号出力回路３８は、内部装置診断回路３６及びセンサ出力診断回路３７から入力された診断結果の少なくとも何れか一方が異常の場合には、出力信号の故障診断判別コードを異常コード［０１１０］とする。

そして、この出力信号は、エアバッグＥＣＵ２０のエアバッグ制御部２１及び故障診断部２２に出力される。ここで、故障診断部２２は、上述したように、出力信号に含まれる判別コードが故障診断判別コードの場合のみにセンサモジュール３０の故障診断処理を行う。従って、上記の場合には、出力信号に含まれる判別コードが故障診断判別コードであるので、故障診断部２２は故障診断処理を行う。つまり、故障診断部２２は、出力信号に含まれる故障診断判別コードが正常コードであるか、それとも異常コードであるかを判断する。そして、故障診断判別コードが正常コードである場合には、故障診断部２２は、センサモジュール３０が正常であると判断する。一方、故障診断判別コードが異常コードである場合には、故障診断部２２は、センサモジュール３０が異常であると判断する。

一方、エアバッグ制御部２１は、出力信号に含まれる判別コードが検出判別コードの場合のみにエアバッグデバイス１０の制御を行う。従って、上記の場合には、出力信号に含まれる判別コードが故障診断判別コードであるので、この出力信号に含まれる故障診断応答デジタルデータに基づいて、エアバッグデバイス１０の制御を行うことはない。

このように、エアバッグＥＣＵ２０は、センサモジュール３０の信号出力回路３８から出力される出力信号が、車両衝突による信号であるか、それとも故障診断による信号であるかを確実に判断することができる。その結果、エアバッグデバイス１０の誤動作を防止することができる。

車両用エアバッグ装置１の構成を示すブロック図である。 加速度センサモジュール３０の信号出力回路３８から出力される出力信号を説明する図である。

符号の説明

１：エアバッグ装置、 １０：エアバッグデバイス、 ２０：エアバッグＥＣＵ、
３０：センサモジュール

Claims (3)

1. 乗員保護デバイスと、
   車両に生じる加速度を検出する加速度センサと、検出された前記加速度に基づきデジタル変換した加速度デジタルデータを生成する信号処理回路と、前記加速度デジタルデータを出力する信号出力回路と、を備えるセンサモジュールと、
   前記センサモジュールの故障診断を行う故障診断部と、前記加速度デジタルデータ及び前記故障診断の結果に基づき前記乗員保護デバイスを制御するデバイス制御部と、を備える制御部と、
   を備える車両用乗員保護装置であって、
   前記センサモジュールは、前記故障診断部から出力される故障診断開始信号を入力した場合に前記加速度センサ及び前記信号出力回路の故障診断処理を開始する故障診断開始回路を備え、
   前記信号処理回路は、前記故障診断処理を開始する場合に、前記加速度デジタルデータに相当する故障診断応答データを生成し、
   前記信号出力回路は、前記故障診断処理を開始する場合に、前記故障診断応答データ及び故障診断判別コードを含む故障診断出力用データを前記故障診断部に出力し、
   前記故障診断部は、前記信号出力回路から出力される前記故障診断出力用データに前記故障診断判別コードが含まれる場合に、前記故障診断出力用データに基づき前記センサモジュールの故障診断を行うことを特徴とする車両用乗員保護装置。
2. 前記信号出力回路は、前記故障診断開始回路が前記故障診断部から前記故障診断開始信号を入力しない場合に、前記加速度デジタルデータ及び検出判別コードを含む検出データを前記故障診断部に出力し、
   前記検出判別コードは、前記故障診断判別コードと異なるコードからなり、
   前記デバイス制御部は、前記信号出力回路から出力される前記検出データに前記検出判別コードが含まれる場合に、前記検出データに含まれる前記加速度デジタルデータに基づき前記乗員保護デバイスを制御する請求項１記載の車両用乗員保護装置。
3. 前記センサモジュールは、前記故障診断開始回路により前記故障診断処理を開始する場合に前記加速度センサ及び前記信号処理回路が正常か異常かを判定する異常判定回路を備え、
   前記故障診断判別コードは、前記異常判定回路により前記正常と判断された場合には正常コードとし、前記異常判定回路により前記異常と判断された場合には前記正常コードとは異なる異常コードとし、
   前記故障診断部は、前記信号出力回路から出力される前記故障診断出力用データに含まれる前記故障診断判別コードが前記正常コードである場合に前記センサモジュールを正常と判断し、前記故障診断判別コードが前記異常コードである場合に前記センサモジュールを異常と判断する請求項１又は２に記載の車両用乗員保護装置。

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