JP5244755B2

JP5244755B2 - 短絡検出方法

Info

Publication number: JP5244755B2
Application number: JP2009225289A
Authority: JP
Inventors: 貢土佐
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: JP2011075328A

Description

この発明は、短絡検出方法に関する。

従来、例えば車両のシートに設けられた複数の荷重センサの信号線において、信号がＨ（ハイ）レベルに固定されたときには信号線と電源系（つまり、信号線によって各荷重センサと接続された処理装置に接続された電源など）との短絡異常であると判定し、信号がＬ（ロー）レベルに固定されたときには信号線と車体などの接地点との短絡異常であると判定する検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この検出装置によれば、複数の荷重センサは、共通の接地点（車体など）に接地されていることから、複数の荷重センサのうち、電源がオンとされている何れかの荷重センサにおいて短絡異常が発生すると、電源がオフとされている他の荷重センサの信号線においても、電源がオンとされている短絡異常の荷重センサの信号線と同様に、短絡異常を示す信号が検出されることになる。

特開２００６−４２０７９号公報

ところで、上記従来技術に係る検出装置においては、複数の荷重センサの信号線に短絡異常が発生していない状態であっても、複数の荷重センサのうち、電源がオンとされている何れかの荷重センサの信号線に雑音が発生すると、電源がオフとされている他の荷重センサの信号線においても、雑音による誘導電圧が発生することになる。この場合、電源がオンとされている荷重センサの信号線での雑音と、電源がオフとされている荷重センサの信号線での雑音による誘導電圧とにより、両荷重センサの信号線に同等のタイミングで信号が検出されると、複数の荷重センサが正常であっても、短絡異常が発生していると誤検出されてしまう虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、複数のセンサユニットに対して短絡異常の有無を精度よく検出することが可能な短絡検出方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る短絡検出方法は、車両用シート（例えば、実施の形態での車両用シート１）に設けられた複数のセンサユニット（例えば、実施の形態でのＳＷＳユニット１１）のうち第１センサユニット（例えば、実施の形態での第１ＳＷＳユニット１１）と車体に搭載された制御ユニット（例えば、実施の形態での制御ユニット１２）とを接続する第１ハーネス（例えば、実施の形態での第１ハーネス３１）と、前記複数のセンサユニットのうち前記第１センサユニットとは異なる第２センサユニット（例えば、実施の形態での第２ＳＷＳユニット１１）と前記制御ユニットとを接続する第２ハーネス（例えば、実施の形態での第２ハーネス３１）との間の短絡の有無を検出する短絡検出方法であって、前記複数のセンサユニットから出力される信号の値に対してロー側閾値と、該ロー側閾値よりも大きい第１閾値（例えば、実施の形態での第１閾値ＶＴＨ１）と、該第１閾値よりも大きい第２閾値（例えば、実施の形態での第２閾値ＶＴＨ２）と、該第２閾値よりも大きいハイ側閾値と、前記第１閾値よりも大きくかつ前記第２閾値よりも小さくかつ各ハーネスに発生する雑音の電圧よりも大きな第３閾値（例えば、実施の形態での第３閾値ＶＴＨ３）と、を設定し、前記第１センサユニットの電源をオンとすることで、前記第１センサユニットが自己診断により異常を検出した場合には、前記ロー側閾値未満または前記ハイ側閾値以上の値の電気信号を出力するとともに、前記第１センサユニットが自己診断により正常を検出した場合には、前記ロー側閾値以上かつ前記第１閾値未満の値と、前記第２閾値以上かつ前記ハイ側閾値未満の値と、を交互に繰り返す電気信号を出力する構成とし、前記第１センサユニットの電源をオンとするとともに、前記第２センサユニットの電源をオフとして前記第２ハーネスが出力する信号の値を検出し、該信号の値が前記第３閾値よりも大きい場合に、前記第１ハーネスと前記第２ハーネスとの間が短絡していると判定する。

さらに、本発明の第２態様に係る短絡検出方法は、前記判定の処理を車両のイグニッションスイッチがオンとなったときに行なう。

本発明の第１態様に係る短絡検出方法によれば、複数のセンサユニットと制御ユニットとが車体などに接地されることに起因して、電源がオンとされた第１センサユニットの第１ハーネスに雑音が入力されたときに、電源がオフとされた第２センサユニットの第２ハーネスに雑音による信号が発生する場合であっても、第１ハーネスと第２ハーネスとの間が短絡しているか否かを精度よく検出することができる。
つまり、第１ハーネスと第２ハーネスとの間が短絡している場合には、第２センサユニットからも第１センサユニットと同等の出力（例えば、同等のタイミングおよび値を有する出力）が検出される。また、第１ハーネスと第２ハーネスとの間が短絡していない場合であっても、第１ハーネスに雑音が入力されたときには、この雑音に起因する出力が第２センサユニットから検出されることになる。これに対して、電源がオンとされた第１センサユニットの出力が正常であることを判定するための第１および第２閾値に加えて、電源がオフとされた第２センサユニットの出力に対して短絡の発生を判定するための下限閾値である第３閾値（第１閾値＜第３閾値＜第２閾値）を設定する。これにより、電源がオンとされた第１センサユニットと電源がオフとされた第２センサユニットとにおいて同等のタイミングで出力が検出される場合として、短絡は発生していないが第１ハーネスに雑音が入力された状態は検出せずに、第１ハーネスと第２ハーネスとの間が短絡している状態のみを的確に検出することができる。そして、第１センサユニットの出力に基づく第１センサユニットの正常または異常の検出と、第２センサユニットの出力に基づく第１ハーネスと第２ハーネスとの間の短絡の検出とを、同時に行なうことができる。

さらに、本発明の第２態様に係る短絡検出方法によれば、車両のイグニッションスイッチがオンとなったときの初期診断として、第１センサユニットの出力に基づく第１センサユニットの正常または異常の検出と、第２センサユニットの出力に基づく第１ハーネスと第２ハーネスとの間の短絡の検出とを、同時に行なうことができる。これにより、異常が発生した状態で車両の運転が開始されてしまうことを防止することができる。

本発明の実施の形態に係る乗員検知装置の構成図である。本発明の実施の形態に係る乗員検知装置の構成図である本発明の実施の形態に係る乗員検知装置の第１ＳＷＳユニットから出力される電気信号の電圧の一例を示す図である。本発明の実施の形態に係る乗員検知装置の第１ＳＷＳユニットおよび第２ＳＷＳユニットから出力される電気信号の電圧の一例を示す図である。本発明の実施の形態に係る乗員検知装置の第１ＳＷＳユニットおよび第２ＳＷＳユニットから出力される電気信号の電圧の一例を示す図である。本発明の実施の形態に係る乗員検知装置の動作、特に短絡検出方法の処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る短絡検出方法について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による乗員検知装置１０は、例えば図１，図２に示すように、車両用シート１に設けられた複数のシート荷重センサ（ＳＷＳ：Seat Weight Sensor）ユニット１１（例えば、４つのＳＷＳユニット１１ａ〜１１ｄ）と、制御ユニット１２と、電源（例えば、バッテリ）１３とを備えて構成されている。

車両用シート１は、シートクッション２の下部に配置されて車両用シート１の前後位置を調整するためのスライドアジャスタ（図示略）として、互いに車体前後方向に平行に設けられた２つのロアレール（図示略）と、各ロアレール上を前後方向に摺動可能に各ロアレールに係合したアッパーレール（図示略）とを備えている。そして、２つのアッパーレールの各前端部および後端部にＳＷＳユニット１１が配置されている。

ＳＷＳユニット１１は、例えば、荷重を検知する柱状のセンシング部２１の内部に歪みゲージ２２を備え、歪みゲージ２２はシートクッション２を介して加わる荷重（つまり、車両用シート１の自重と車両用シート１上に座った乗員の体重となど）を電気信号に変換する。
制御ユニット１２は、個々のＳＷＳユニット１１を識別するために予めＳＷＳユニット１１毎に記憶されたシリアル番号などの固有情報に加えて、ＳＷＳユニット１１が車両用シート１に組み込まれた後に検出された初期重量のデータを記憶しており、車両用シート１上に乗員が座った時にＳＷＳユニット１１から出力される電気信号により得られる重量から初期重量を減算することで、車両用シート１上に座った乗員の重量のみを検出する。

制御ユニット１２は、例えば、各ＳＷＳユニット１１毎に設けられて各ＳＷＳユニット１１に対する通電のオンおよびオフを切り替える切替スイッチ４１と、各ＳＷＳユニット１１から出力される電気信号に対してＡ／Ｄ変換を行なうＡ／Ｄ変換部４２とを備えて構成されている。そして、複数のＳＷＳユニット１１毎に設けられたハーネス３１（例えば、４つの各ハーネス３１ａ〜３１ｄ）によって各ＳＷＳユニット１１（例えば、４つの各ＳＷＳユニット１１ａ〜１１ｄ）と接続されている。
また、制御ユニット１２は、電源（例えば、バッテリ）１３に接続され、電源１３から電源供給が行なわれている。

なお、ハーネス３１は、例えば、切替スイッチ４１に接続されてＳＷＳユニット１１に電源供給可能な通電用配線５１と、Ａ／Ｄ変換部４２に接続されてＳＷＳユニット１１から出力される電気信号をＡ／Ｄ変換部４２に入力可能な信号配線５２と、車体などの接地点にＳＷＳユニット１１および制御ユニット１２を接地する接地用配線５３とを備えて構成されている。

制御ユニット１２は、例えば車両のイグニッションスイッチがオンとなったときの初期診断などとして、各ＳＷＳユニット１１毎の正常または異常の検出と、複数のハーネス３１同士間の短絡の有無の検出との処理を実行する。

例えば図３に示すように、制御ユニット１２は、各ＳＷＳユニット１１毎に、ＳＷＳユニット１１に対する通電を開始したタイミング（ＳＷＳユニット電源ＯＮのタイミング）から所定時間が経過するまでの診断期間（例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間）において、各ＳＷＳユニット１１から出力される電気信号の電圧に対して予め設定されたロー側閾値ＶＬと第１閾値ＶＴＨ１と第２閾値ＶＴＨ２とハイ側閾値ＶＨと最大電圧Ｖｍａｘ（例えば、Ｖｍａｘ＝５Ｖなど、かつ、０＜ＶＬ＜ＶＴＨ１＜ＶＴＨ２＜ＶＨ＜Ｖｍａｘ）とに基づき、ＳＷＳユニット１１の正常または異常を検出する。

この診断期間は、例えば、ＳＷＳユニット１１に対する通電が開始されてからＳＷＳユニット１１での自己診断が実行される期間（例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間）と、この自己診断の診断結果に応じた電気信号の出力および個々のＳＷＳユニット１１を識別するために予めＳＷＳユニット１１毎に記憶されたシリアル番号などの固有情報の出力が実行される期間（例えば、時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間）とから構成されている。
なお、制御ユニット１２は、複数のＳＷＳユニット１１に対して、通電対象とするＳＷＳユニット１１の数を徐々に増加させつつ所定間隔をおいて順次通電を行ない、複数のＳＷＳユニット１１のうち何れか１つのＳＷＳユニット１１の診断を行なっている状態では、未だ診断対象として選択されたことが無い他のＳＷＳユニット１１に対する通電を禁止している。

例えば、４つの各ＳＷＳユニット１１ａ〜１１ｄに対しては、先ず、第１のＳＷＳユニット１１ａの電源をオンとし、３つの各ＳＷＳユニット１１ｂ〜１１ｄの電源をオフとして、第１のハーネス３１ａと、３つの各ハーネス３１ｂ〜３１ｄ毎との間の短絡の有無を診断する。
次に、第１のＳＷＳユニット１１ａに加えて、第２のＳＷＳユニット１１ｂの電源をオンとし、２つの各ＳＷＳユニット１１ｃ，１１ｄの電源をオフとして、第２のハーネス３１ｂと、２つの各ハーネス３１ｃ，３１ｄ毎との間の短絡の有無を診断する。
次に、第１，第２のＳＷＳユニット１１ａ，１１ｂに加えて、第３のＳＷＳユニット１１ｃの電源をオンとし、第４のＳＷＳユニット１１ｄの電源をオフとして、第３のハーネス３１ｃと、第４のハーネス３１ｄとの間の短絡の有無を診断する。
そして、最後に、第１〜第３のＳＷＳユニット１１ａ〜１１ｃに加えて、第４のＳＷＳユニット１１ｄの電源をオンとして、全ての診断を完了する。

また、ＳＷＳユニット１１は、診断期間において、例えば自己診断により異常を検出した場合には、電圧が０以上かつロー側閾値ＶＬ未満、あるいはハイ側閾値ＶＨ以上かつ最大電圧Ｖｍａｘ以下の電気信号を出力する。一方、自己診断により正常であることを検出した場合には、例えば図３に示すように、電圧がロー側閾値ＶＬ以上かつ第１閾値ＶＴＨ１未満の値と第２閾値ＶＴＨ２以上かつハイ側閾値ＶＨ未満の値とを交互に繰り返すような固有情報の電気信号を出力する。
なお、ＳＷＳユニット１１は、診断期間の終了後（つまり、全てのＳＷＳユニット１１に対する診断期間の終了後）には、例えば図３に示す時刻ｔ３以降のように、シートクッション２を介して加わる荷重（つまり、車両用シート１の自重と車両用シート１上に座った乗員の体重となど）を電気信号に変換して出力する重量出力を実行する。

そして、制御ユニット１２は、ＳＷＳユニット１１から受信した電気信号の電圧が、０以上かつロー側閾値ＶＬ未満、あるいは、ハイ側閾値ＶＨ以上かつ最大電圧Ｖｍａｘ以下であれば、ＳＷＳユニット１１での自己診断により異常が検出された状態であると判断する。
また、ＳＷＳユニット１１から受信した電気信号の電圧が、ロー側閾値ＶＬ以上かつ第１閾値ＶＴＨ１未満、あるいは第２閾値ＶＴＨ２以上かつハイ側閾値ＶＨ未満であれば、ＳＷＳユニット１１での自己診断により正常が検出された状態であると判断する。
また、ＳＷＳユニット１１から受信した電気信号の電圧が、第１閾値ＶＴＨ１以上かつ第２閾値ＶＴＨ２未満であれば、この電気信号が異常であると判断する。

複数のＳＷＳユニット１１に対して通電対象とするＳＷＳユニット１１の数を徐々に増加させつつ順次通電が実行される診断期間において、制御ユニット１２は、複数のＳＷＳユニット１１のうち診断を行なうＳＷＳユニット１１に通電を行い、未だ診断対象として選択されたことが無い他のＳＷＳユニット１１に対する通電を禁止することから、例えば、２つの第１ＳＷＳユニット１１の第１ハーネス３１と第２ＳＷＳユニット１１の第２ハーネス３１との短絡異常が発生していない通常の状態であれば、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、各ＳＷＳユニット１１の電源がオンとされた期間のみにおいて、各ＳＷＳユニット１１から出力された電気信号が各ハーネス３１のみにおいて検出される。

これに対して、例えば、第１ＳＷＳユニット１１の第１ハーネス３１と第２ＳＷＳユニット１１の第２ハーネス３１との短絡異常が発生している異常状態であれば、図４（Ｃ）に示すように、電源がオンとされた第１ＳＷＳユニット１１の第１ハーネス３１により検出される電気信号と同等の電気信号が、電源がオフとされた第２ＳＷＳユニット１１の第２ハーネス３１においても検出される。

つまり、制御ユニット１２は、電源がオフとされた第２ＳＷＳユニット１１の第２ハーネス３１において、電源がオンとされた第１ＳＷＳユニット１１の第１ハーネス３１の出力と同等のタイミングでの出力が検出されると、第１ハーネス３１と第２ハーネス３１との短絡異常が発生していると判断する。

ただし、複数のＳＷＳユニット１１および制御ユニット１２は、各ハーネス３１により車体などの接地点に接地されていることから、第１ハーネス３１と第２ハーネス３１との短絡異常が発生していない場合であっても、例えば図５（Ｂ），（Ｃ）に示すように、電源がオンとされた第１ＳＷＳユニット１１の第１ハーネス３１に発生した雑音による誘導電圧が、電源がオフとされた第２ＳＷＳユニット１１の第２ハーネス３１に発生する。

これにより、例えば図４（Ｃ）に示す比較例のような場合には、雑音による誘導電圧により、第１ハーネス３１の出力と同等のタイミングでの出力が第２ハーネス３１で検出されて、第１ハーネス３１と第２ハーネス３１との短絡異常が発生していると誤判定されてしまう虞がある。

このため、制御ユニット１２は、例えば図５（Ｂ）に示すように、各ハーネス３１に発生する雑音の電圧よりも大きな閾値として、第１閾値ＶＴＨ１よりも大きくかつ第２閾値ＶＴＨ２未満である第３閾値ＶＴＨ３を予め設定する。そして、電源がオンとされた第１ＳＷＳユニット１１の第１ハーネス３１と同等のタイミングでの出力として、電源がオフとされた第２ＳＷＳユニット１１の第２ハーネス３１において第３閾値ＶＴＨ３よりも大きな出力が検出された場合にのみ、第１ハーネス３１と第２ハーネス３１との短絡異常が発生していると判断する。

本実施の形態による乗員検知装置１０は上記構成を備えており、次に、この乗員検知装置の動作、特に短絡検出方法の処理について説明する。

例えば車両のイグニッションスイッチがオンとなったときに複数のＳＷＳユニット１１から診断すべきＳＷＳユニット１１を順次選択して通電を実行する初期診断の処理として、先ず、例えば図６に示すステップＳ０１においては、この初期診断の処理において複数のＳＷＳユニット１１から未だ診断対象として選択されたことが無い何れか１つのＳＷＳユニット１１を、診断対象である第１ＳＷＳユニット１１として選択し、この第１ＳＷＳユニット１１に対して通電を開始する。

次に、ステップＳ０２においては、複数のＳＷＳユニット１１のうち電源がオンとされた第１ＳＷＳユニット１１以外の他のＳＷＳユニット１１である第２ＳＷＳユニット１１の第２ハーネス３１において第３閾値ＶＴＨ３よりも大きい出力が検出されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進み、このステップＳ０３においては、第１ハーネス３１と第２ハーネス３１との短絡異常が発生していると判断し、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０４に進む。
そして、ステップＳ０４においては、全てのＳＷＳユニット１１が診断対象として選択されたことで初期診断が終了したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０１に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、エンドに進む。

上述したように、本実施の形態による短絡検出方法によれば、車両のイグニッションスイッチがオンとなったときの初期診断などとして、電源がオンとされた第１ＳＷＳユニット１１の出力に基づく第１ＳＷＳユニット１１の正常または異常の検出と、電源がオフとされた第２ＳＷＳユニット１１の出力に基づく第１ハーネス３１と第２ハーネス３１との間の短絡の検出とを、同時に行なうことができる。これにより、異常が発生した状態で車両の運転が開始されてしまうことを防止することができる。
そして、各ハーネス３１に発生する雑音の電圧よりも大きな閾値として、第１閾値ＶＴＨ１よりも大きくかつ第２閾値ＶＴＨ２未満である第３閾値ＶＴＨ３を予め設定したことにより、ハーネス３１に雑音による信号が発生する場合であっても、第１ハーネス３１と第２ハーネス３１との間が短絡しているか否かを精度よく検出することができる。

また、本実施の形態による短絡検出方法によれば、ＳＷＳユニット１１の診断が完了した後に、次のＳＷＳユニット１１の診断を開始するようにしたが、これに限定されず、例えば第１ＳＷＳユニット１１の診断が途中の状態であっても、第１ハーネス３１と他のハーネス３１との間の短絡の異常が無いと判断された時点で、次の第２ＳＷＳユニット１１の診断と第２ハーネス３１の短絡異常の検出を開始してもよい。例えば図４（Ａ），図５（Ａ）に示すように、第１ＳＷＳユニット１１の電源がオンとされた後の最初のハイ信号によって第１ハーネス３１と第２ハーネス３１との間の短絡の有無を検出することができ、全ての固有情報の読み込みを必要とせずに、診断を完了することができる。このようにすることで、全てのＳＷＳユニット１１に対する診断期間を短縮することができる。

１車両用シート
１０乗員検知装置
１１シート荷重センサ（ＳＷＳ）ユニット
１２制御ユニット
１３電源
３１ハーネス

Claims

車両用シートに設けられた複数のセンサユニットのうち第１センサユニットと車体に搭載された制御ユニットとを接続する第１ハーネスと、前記複数のセンサユニットのうち前記第１センサユニットとは異なる第２センサユニットと前記制御ユニットとを接続する第２ハーネスとの間の短絡の有無を検出する短絡検出方法であって、
前記複数のセンサユニットから出力される信号の値に対してロー側閾値と、該ロー側閾値よりも大きい第１閾値と、該第１閾値よりも大きい第２閾値と、該第２閾値よりも大きいハイ側閾値と、前記第１閾値よりも大きくかつ前記第２閾値よりも小さくかつ各ハーネスに発生する雑音の電圧よりも大きな第３閾値と、を設定し、
前記第１センサユニットの電源をオンとすることで、前記第１センサユニットが自己診断により異常を検出した場合には、前記ロー側閾値未満または前記ハイ側閾値以上の値の電気信号を出力するとともに、前記第１センサユニットが自己診断により正常を検出した場合には、前記ロー側閾値以上かつ前記第１閾値未満の値と、前記第２閾値以上かつ前記ハイ側閾値未満の値と、を交互に繰り返す電気信号を出力する構成とし、
前記第１センサユニットの電源をオンとするとともに、前記第２センサユニットの電源をオフとして前記第２ハーネスが出力する信号の値を検出し、
該信号の値が前記第３閾値よりも大きい場合に、前記第１ハーネスと前記第２ハーネスとの間が短絡していると判定することを特徴とする短絡検出方法。
前記判定の処理を車両のイグニッションスイッチがオンとなったときに行なうことを特徴とする請求項１に記載の短絡検出方法。