JPH03238357A - 車両安全装置のための制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、マイクロコンピュータを用いた車両安全装置
のための制御システムに関する。

［従来の技術］ 実開平２−５３７１号に開示されているように、エアバ
ック等の車両安全装置を制御するシステムの一つとして
マイクロコンピュータを用いたものは公知である。マイ
クロコンピュータは、加速度センサからの減速度信号を
積分処理して車両衝突の有無を判定し、衝突と判定した
時にはエアバックの駆動回路に作動指令信号を送り、エ
アバックを膨張させて乗員の安全を図る。この制御シス
テムは、マイクロコンピュータにより高精度の衝突判定
を行えるので、最近注目を浴びている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記制御システムにおいて、システムの故ｌｌを常時診
断することが望まれる。システムの故障を放置すると、
正確な衝突判定ができなくなるがらである。しかし、故
障診断と衝突判定をメインルーチンにおいて連続して交
互に処理しようとすると、故障診断中において実際の衝
突が生じた時に、衝突判定が遅れ、ひいてはエアパック
の膨張が遅れる可能性がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決するためになされたもので、そ
の要旨は、第１図に示す車両安全装置の制御システムに
ある。詳述すると、この制御システムは、車両安全装置
ｌのための駆動回路ｌＯと、車両の減速度を検出する加
速度センサ２０と、加速度センサ２０からの減速度信号
に基づき駆動回路１０を制御するマイクロコンピュータ
３０とを備えている。マイクロコンピュータ３０は、メ
インルーチンとして制御システムの故障を診断する故障
診断手段３１と、設定時間毎のタイマー割り込みルーチ
ンとして加速度に基づいて衝突の有無を判定する衝突判
定手段３２と、上記割り込みルーチンで衝突の判定をし
た時に、作動指令信号を駆動回路１０に出力して車両安
全装置１を作動させる作動指令手段３３とを備えている
。

し作用コ 制御システムの故障診断をメインルーチンで常時繰り返
し行っているので、故障が生じた時に即座にこれを検出
できる。このため、車両安全装置の誤作動を未然に防ぐ
ことができるとともに、車両衝突時に車両安全装置を確
実に作動させることができる。

また、衝突判定を設定時間毎のタイマー割り込みルーチ
ンで行うので、故障診断の途中でも衝突判定を行うこと
ができ、車両衝突時における車両安全装置の作動遅れの
可能性をなくすことができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図〜第５図を参照して説
明する。第２図はエアパック（車両安全装置）のスキン
１を制御する制御システムの概略を示している。スキン
１は駆動回路１０に組み込まれている。駆動回路１０は
、スキン１の電源側の一端に接続されたＰＮＰ型の第１
トランジスタ１１とスキン１の接地側の他端に接続され
たＮＰＮ型の第２トランジスタ１２を有している。第１
トランジスタ１１と電源との間には、第１トランジスタ
１１から電源に向かって順に、大容量コンデンサからな
るエネルギーリザーバ（図示しない）と、エネルギーリ
ザーバの電圧を電源電圧より高（するための昇圧回路（
図示しない）とが介在されている。

制御システムは、車両の減速度を検出する第１゜第２の
加速度センサ２１．２２と、マイクロコンピュータ３０
を備えている。これら加速度センサ２１．２２の減速度
Ｓｌ、Ｓ２を表す電圧信号は、マイクロコンピュータ３
０に内蔵されたアナログ・デジタルコンバータＡＤＣ１
，ＡＤＣ２にそれぞれ送られてデジタルデータに変換さ
れる。

マイクロコンピュータ３０は出カポ−）ＰＡ。

ＰＢ’、ＰＣ，ＰＤとリセット端子Ｒｅを有している。

出カポ−）ＰＡはＮＡＮＤ回路４１の一方の入力端子に
接続されている。出力ポートＰＢはＡＮＤ回路４２の一
方の入力端子に接続されている。

出力ポートＰＣはＮＡＮＤ回路４１．ＡＮＤ回路４２の
他方の入力端子に接続されている。これらＮＡＮＤ回路
４１．ＡＮＤ回路４２の出力端子は、それぞれトランジ
スタ１１．１２のベースに接続されている。出カポ−）
ＰＡ、ＰＣの出力がともにハイレベルになった時にのみ
、ＮＡＮＤ回路４１の出力カローレベルになって、第１
トランジスタ１１がオンする。また、出力ポートＰＢ、
ＰＣの出力がともにハイレベルになった時にのみ、ＡＮ
Ｄ回路４２の出力がハイレベルになって、第２トランジ
スタ１２がオンする。

スキン１は、トランジスタ１１．１２がともにオンした
時、換言すれば３つの出力ポートＰＡ。

ＰＢ、ＰＣの出力がすべてハイレベルになった時にのみ
、エネルギーリザーバからの電流供給を受けて点火され
、エアパックの膨張を実行する。

上記マイクロコンピュータ３０のリセット端子Ｒｅには
、エミッタ接地のトランジスタ４５のコレクタが接続さ
れている。このトランジスタ４５のベースは、コンデン
サ４６を介してマイクロコンピュータ３０の出力ポート
ＰＤに接続されている。リセット端子Ｒｅは、定電圧回
路からプルアップ抵抗（図示しない）を介して定電圧を
受けているため、通常はハイレベルになっている。出力
ポートＰＤからハイレベルのパルス（リセット信号）が
出力されると、このパルスはコンデンサ４６を介してト
ランジスタ４５のベースに送られ、このトランジスタ４
５が一時的にオンする。これにより、リセット端子Ｒｅ
の入力レベルが一時的にローになり、マイクロコンピュ
ータ３０がリセットされる。

上述構成において、マイクロコンピュータ３０では、第
３図から第５図に示すプログラムを実行する。第３図に
示すメインルーチンでは、イニシャライズ（ステップ１
００）した後、故障診断を繰り返しエンドレスで実行す
る（ステップ１０１）。この故障診断は、電源電圧が正
常レベルにあるか否か、エネルギーリザーバの電圧が正
常レベルにあるか否か、スキブ１の抵抗が正常か否か等
、制御システムの多数箇所を診断するものであり、図で
ハ多数のステップをまとめて１つのステップ１０１で示
している。なお、故障診断では、同一箇所を異常と判断
した回数をカウントし、このカウント値が設定回数に達
した時に故障と判断し、警報ランプの点灯等、必要とさ
れる警報動作を行う。

上記故障は次のようにして記憶される。ステップ１００
において、Ｅ”ＦＲＯＭの第１エリアに書き込まれた過
去の故障データがＲＡＭに書き込まれる。この後のステ
ップ１０１で、故障と判断される度に、ＲＡＭの故障デ
ータと比較され、新しい箇所の故障である時には、ＲＡ
ＭおよびＥ８ＰＲＯＭの第１エリアにその故障が書き込
まれる。

なお、上記異常判断の回数が設定回数に達していなくて
も、この異常と判断回数がＲＡＭに書き込まれる。

マイクロコンピュータ３０では、第４図のタイマー割込
ルーチンを設定時間間隔で実行する。なお、この設定時
間間隔は、上記ステップ１０１の故障診断の１サイクル
に要する時間に比べて遥かに短く例えば１００〜２００
μｓｅｃ程度である。

詳述すると、まず第１加速度センサ２１からの減速度Ｓ
、の積分を行う（ステップ１１０）。すなわち、ＲＡＭ
に記憶された第１積分値ΔＶ、に今回入力された減速度
Ｓ、を加える。次に、第２加速度センサ２１からの減速
度Ｓ！の積分を行う（ステップ１１１）。すなわち、第
２積分値ΔＶ、に今回入力された減速度Ｓ、を加える。

次に、上記第１積分値Δｖ、を減速度ＳＬに対応して決
定されるスレッショルドレベルＴｈ、と比較する（ステ
２７’１１２）。スレッショルドレベルＴｈ、以上と判
断した場合には、出力ポートＰＡをハイレベルにしくス
テップ１１３）、フラグＣＦをセットする（ステップ１
１４）。このフラグＣＦは、少なくとも１つの加速度セ
ンサからの減速度信号に基づいて衝突の判定をしたこと
を表している。

次に、上記第２積分値ΔＶ、を減速度Ｓ、に対応して決
定されるスレッショルドレベルＴｈ、と比較スる（ステ
ップ１１５）。スレッショルドレベルＴｈ！以上と判断
した場合には、出カポ−）ＰＢをハイレベルにしくステ
ップ１１６）、フラグＣＦをセットする（ステップ１１
７）。このように、ステップ１１２，１１５は実質的に
衝突判定手段を構成している。

次に、フラグＣＲがセットされているか否かを判断する
（ステップ１１８）。このフラグＣＲは、後述する衝突
時制御ルーチンを実行中であることを表している。フラ
グＣＲがセットされている場合には、リターン処理がな
される。なお、この場合には、衝突時制御ルーチンを実
行中のタイマー割込であるから、プログラムは衝突時制
御ルーチンへ戻ることになる。なお、リターン処理の際
に、割込許可の処理も同時に行われる。

ステップ１１８でフラグＣＲがセットされていないと判
断した場合には、フラグＣＦがセットされているか否か
判断する（ステップ１１９）。セットされていないと判
断した場合には、リターン処理される。この場合には、
メインルーチンである故障診断ルーチンへ戻ることにな
る。

ステップ１１９でフラグＣＦがセットされていると判断
した場合には、割込許可の処理をして（ステップ１２０
）、第５図に示す衝突時制御ルーチンヘジャンプする。

衝突時制御ルーチンでは、最初にフラグＣＲをセットす
る（ステップ１３０）。次に、衝突時制御ルーチンに突
入した時からの経過時間を計測する（ステップ１３１）
。具体的には、衝突時制御ルーチンに突入した時にフリ
ーランニングカウンタの値を初期値として読み取り、こ
の初期値と現時点でのフリーランニングカウンタの値と
の差を、経過時間とする。

次に上記経過時間が所定時間Ｔ、（本実施例では約１０
秒）を超えたか否かを判断する（ステップ１３２）。経
過していないと判断した場合には、ステップ１３３〜１
３６を実行する。したがって、衝突時制御ルーチンに突
入した直後はこのステップ１３３〜１３６を実行するこ
とになる。

詳述すると、出力ポートＰＡがハイレベルか否かを判断
しくステップ１３３）、出力ポートＰＢがハイレベルか
否かを判断しくステップ１３４）、両ステップで肯定判
断をした時には、出力ポートＰＣをハイレベルにする（
ステップ１３５）。この結果、３つの出力ポートＰＡ、
ＰＢ、ＰＣがすべてハイレベルとなるため、スキブｌが
点火され、エアバックが膨張する。したがって、ステッ
プ１３５が作動指令手段を構成しており、出力ポートＰ
Ｃからのハイレベルの信号が作動指令信号となる。

次にＲＡＭの故障データをＥ”ＦＲＯＭの第２エリアに
書き込む（ステップ１３６）。したがって、この第２エ
リアには、衝突前に生じた全ての故障データが記憶され
ることになる。なお、この書き込みの後に、追加の書き
込みを禁じる処理を行う。この後、ステップ１３１に戻
り、ステップ１３１〜ステツプ１３６を繰り返し実行す
る。

ステップ１３２で、経過時間がＴ、を超えたと判断した
時には、出力ポートＰＤをノ＼イレベルにシテ、マイク
ロコンピュータ３０をリセットする（ステップ１３７）
。すると、プログラムはメインルーチンに戻り、イニシ
ャライズ（ステップ１００）後、故障診断を再開する。

これにより、衝突後に生じた故障が検出され、Ｅ”ＦＲ
ＯＭの第１エリアに衝突前の故障データとともに書き込
まれる。

上述した第３図〜第５図のプログラムを実行することに
より得られる作用について、概略的に説明する。

故障診断をメインルーチンで常時行っているので、故障
を即座に検出して警報を発することができ、エアバック
の確実な作動を期することができる。

衝突制御ルーチンを実行する直前まで故障診断を行うこ
とができ、衝突時制御ルーチンでＲＡＭの故障データが
Ｅ”ＦＲＯＭの第２エリアに書き込まれるので、この第
２エリアのデータを後で読み取ることにより、衝突まで
の故障履歴を正確に知ることができる。なお、前述した
ように異常診断回数が設定回数に達していない場合にも
、その異常箇所と診断回数がＲＡＭに記憶され、このデ
ータも衝突時制御ルーチンで上記第２エリアに移動され
るから、衝突直前に生じた故障についても知ることがで
きる。さらに、衝突時制御ルーチン突入時点からＴ１経
過後に再び故障診断に戻るため、衝突により生じた故障
が検出され、そのデータが衝突前の故障データとともに
Ｅ”ＦＲＯＭの第１エリアに書き込まれる。したがって
、第１エリアのデータと第２エリアのデータを比較する
ことによって、衝突によって生じた故障を知ることがで
きる。

メインルーチンの故障診断の途中でもタイマー割り込み
ルーチンで衝突判定を行うので、衝突判定が実際の衝突
から遅れることがなく、したがって、スキブ１の点火動
作が遅れることはない。

タイマー割り込みで一定間隔毎に減速度を積分値に加え
るので、正確な積分処理を行える。

プログラムの暴走によって、衝突診断ルーチンへ突入し
ても、Ｔ１経過後にリセットが実行されてメインルーチ
ンに脱出することができる。

本発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能であ
る。例えば、第４図のステップ１１３゜１１６を実行す
るだけで、スキブを点火するようにしてもよい。この場
合、ＮＡＮＤ回路４１の代わりにトランジスタが用いら
れ、ＡＮＤ回路４２゜出力ポートＰＣは不要となる。

加速度センサを複数個用いる場合、１つの加速度センサ
からの減速度信号に基づいて衝突であると判定をした時
に、他の加速度センサからの減速度信号に基つく演算と
は無関係に車両安全装置を作動させてもよい。また、全
ての加速度センサからの信号に基づいて演算を行い、多
数決で衝突の有無を判定してもよい。

マイクロコンピュータは、衝突時制御ルーチン突入時か
ら時間Ｔ１経過後に、プログラム処理によりイニシャラ
イズのステンブヘジャンブするようにしてもよい。この
場合、出力ポートからリセット端子ヘリセット信号を出
力する必要がなくなる。

本発明の制御ンステムはエアバックのみならずンートヘ
ルトの制御にも適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、故障診断を常時行う
ので、誤作動を未然に防ぐことができるとともに車両安
全装置の確実な作動が期待できる。

また、故障診断とは無関係に設定時間毎に衝突判定を行
うことにより、迅速な車両安全装置の作動を実行するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示すブロック図、第２図は
本発明の一実施例を概略的に示す回路図、第３図はメイ
ンルーチンを示すフローチャート、第４図はタイマー割
込ルーチンを示すフローチャート、第５図は衝突時制御
ルーチンを示すフローチャートである。 １　・車両安全装置、１０・・・駆動回路、２０，２１
゜２２・・加速度センサ、３０・・マイクロコンピュー
タ、３１・・故障診断手段、３２・・衝突判定手段、３
３・・・作動指令手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両安全装置の駆動回路と、車両の減速度を検出する加
   速度センサと、加速度センサからの減速度信号に基づき
   駆動回路を制御するマイクロコンピュータとを備えた制
   御システムにおいて、このマイクロコンピュータが次の
   手段を備えていることを特徴とする車両安全装置のため
   の制御システム。 イ）メインルーチンとして制御システムの故障を診断す
   る故障診断手段。 ロ）設定時間毎のタイマー割り込みルーチンとして、加
   速度に基づいて衝突の有無を判定する衝突判定手段。 ハ）上記割り込みルーチンで衝突の判定をした時に上記
   駆動回路に作動指令信号を出力して車両安全装置を作動
   させる作動指令手段。