JPH04506495A - 搭乗者用安全装置とその駆動方法 - 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】 搭乗者用安全装置とその駆動方法 従来の技術 本発明は、少な（とも２つのセンサを有するセンサ装置と、センサ信号を処理す る少なくとも２つの処理回路を有する処理装置と、コンピュータ装置と、安全装 置を起動させる少なくとも２段構成の起動回路とを備えた、車両の搭乗者用安全 装置、特にエアバッグ、ベルトタイトナー等の拘束装置に関する。

冒頭で述べた種類の安全装置、例えば電子的に起動する拘束装置においては、高 度の確実性を得るために、重要な部分、例えばセンサ、信号処理回路及びコンピ ュータ、特に信号処理用のマイクロコンピュータなどは冗長に、特に二重に設け られている。冗長にすることによって、公知の拘束装置は特に多重の安全性を有 する。しかしそれによって製造原価の負担が大きくなる。というのはそれに対応 したコストが必要になるからである。

公知の安全装置において、冗長性を避け、単に一重に設けられた安全要素を使用 する場合には、コストは低減するが、安全水準も低くならざるを得ない。このこ とは、搭乗者用安全装置の誤起動を排除することができないこと、及び、必要で あるにもかかわらず、安全装置が起動されないということである。

本発明の利点 それに対して主請求の範囲に記載の特徴を有する本発明の搭乗者用安全装置によ れば、冗長な装置の場合と同様な高度の安全性が提供され、しかも著しくコスト を削減することができるという利点が得られる。コストが削減できる理由は、使 用するコンピュータ装置がシングルコンピュータ装置であって、従ってダブルな いし多重コンピュータ装置でないことによるものである。その場合、信頼性を高 めるために、２つの処理回路から供給されるデータが同一のコンピュータ（マイ クロコンピュータ）によって時間的に互いにずれた２つのプログラムによって処 理される。それによって、準冗長性が得られる。センサないし処理回路から出力 される２つのデータ信号路の情報が、互いに顕著にずれている場合には、安全装 置の起動は行われない。その場合、情報処理は単に安全装置を起動させる２段構 成の起動回路と接続された一つのコンピュータによってのみ行われる。

２つのデータ信号路の情報間の許容できない偏差ないし発生する誤りによって例 えば１段の起動回路のみが起動されるので、安全装置の起動を行うことは不可能 になる。というのはそのためには両段の起動が必要であるからである。本発明の シングルコンピュータ装置によれば、コストが削減されるだけではない。ダブル コンピュータ装置に比べてほぼ同じ高さの安全水準が維持される。というのは例 えば時間的に互いにずれた２つのプログラムの一方の流れにおける障害により他 方のプログラムも処理できなくなってしまうので、安全装置の起動は行われない からである。

特に、２つのプログラムが互いに独立した割り込み源によってそれぞれ開始され る。好ましくはいわゆるタイマー割り込みが用いられる。

第１のプログラムの開始時間は、好ましくはｎ−Ｔであって、第２のプログラム の開始時間は（２ｎ　＋　１）・（Ｔ／２）である。

但しｎは数字列の連続する正の整数であり、Ｔは処理周期を示す。それによって 処理周期内において常に第１のプログラムと第２のプログラムが互いにずれた時 点で開始されることが保証される。

さらに、２つのプログラムによってトリガーされ、コンピュータ装置のリセット 入力に接続されたウォッチドッグ回路が設けられる。このウォッチドッグ回路は 所定の時点で２つのプログラムによって交互に駆動されなければならず、それに よってコンピュータ装置のリセット入力にパルスを供給せず、すなわちコンピュ ータ装置をリセットしないようにすることができる。しかし信号処理において不 規則性あるいは誤りが発生し、それによって誤トリガーあるいはトリガーできな （なった場合には、コンピュータ装置のリセットによって搭乗者用安全装置の誤 起動が防止される。

特にウォッチドッグ回路としてはウィンドウォッチドッグ回路が使用される。す なわちそれぞれのトリガー信号は完璧に機能するためには所定の時間ウィンド内 部になければならない。

特に高度の安全性を得るために、トリガー信号はそれぞれ第１と第２のプログラ ムによって半分づつ形成される。特に、一方のプログラム、特に第２のプログラ ムの開始によってトリガー信号の立ち上がり端が、また他方、特に第１のプログ ラムの開始によって立ち下がり端が形成されるようにすることができる。従って 前述の割り込み源はそれぞれ上述の開始時間にトリガー信、号の立ち上がり端な いし立ち下がり端を発生させる２つのプログラムの処理を開始させるので、それ に対応する矩形パルスからなるトリガー信号が発生される。このトリガー信号に よってウォッチドッグ回路が駆動され上述した監視機能が行なわれる。

機能が正しく進むためには、第１のプログラムが終了してから、第２のプログラ ムが開始されることが必要である。安全上の理由から、一方のプログラムが他の プログラムの終了を検査するようにすることができる。特に各プログラムに終了 コードを設けて、それを他方のプログラムによって監視させることができる。

さらに、本発明は、少な（とも２つのセンサを有するセンサ装置と、センサ信号 を処理する少なくとも２つの処理回路を有する処理装置と、コンピュータ装置と 、安全装置を起動させる少なくとも２段構成の起動回路とを備えた、車両の搭乗 者用安全装置、特にエアバッグ、ベルトタイトナー等の拘束装置を駆動する方法 に関するものである。その場合、シングルコンピュータ装置として形成されたコ ンピュータ装置により２つの処理回路のデータが時間的に互いにずれた２つのプ ログラムで処理される。

起動回路の起動は、両方のプログラムの流れの結果が同一あるいはほぼ同一であ ることによって２段の起動回路の両方が起動されたときにのみ行われる。

図面 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、搭乗者用安全装置の起動回路のブロック回路図である。

第２図は、安全装置の動作図である。

第１図には、車両の搭乗者用安全装置の構成要素のみ、特に駆動回路ｌが示され ている。詳しく図示されていない搭乗者用安全装置は、エアバッグ、ベルトタイ トナーなどの拘束装置とすることができる。この種の安全装置は電気的に起動さ れ、すなわち電気的に点火可能な点火剤を有し、点火剤は（エアバッグの場合に は）推薬４に点火し、それによってガス圧が発生されて衝突用クッションを膨ら ませる。

第１図によれば、駆動回路ｌには、２つのセンサ３と４牟らなるセンサ装置２が 設けられている。センサ３と４は導線５と６を介して、処理回路８と９を有する 処理装置７と接続されている。処理回路８はセンサ３と共働し、処理回路９はセ ンサ４と共働する。処理回路８と９は導線ＩＯと１１を介してコンピュータ装置 １２と接続されている。コンピュータ装置１２はマイクロコンピュータ１３とし て形成され、その中で信号処理プロセス１４　（ＰＩ）と１５　（Ｐ２）が時間 的にずれて行われる。信号処理プロセス１４は導線１６を介して、そして信号処 理プロセス１５は導線１７を介して、２つの段１９と２０からなる起動回路１８ と接続される。

さらに、ウィンドウォッチドッグ回路２３が設けられ、その人力２４と２５は導 線２６と２７を介して信号処理プロセス１４及び１５と接続される。ウィンドウ ォッチドッグ回路２３の出力２８はマイクロコンピュータ１３のリセット人力２ ９と接続されている。

第１図に示す回路の機能は次のごとくである。

センサ３と４が不図示の車両の走行状態を、例えばその加速度に関して監視する 。センサによって検出された加速度は導線５と６を介して処理回路８と９に供給 される。処理されたデータは次に導線１０と１１を介してマイクロコンピュータ １３に供給される。マイクロコンピュータは本発明にればシングルコンピュータ 装置３０を構成する。すなわち要素３．４；８．９；１９．２０とは異なり１つ しか設けられていない。データ信号路３１ないし３２を介して得られた情報がマ イクロコンピュータの２つの信号処理プロセス１４　（ＰＩ）と１５　（Ｐ２） において処理される。

本発明によれば、２つの処理回路８と９から出力されるデータは、時間的に互い にずれた２つのプログラム（第１のプログラムｐＨ第２のプロ・ダラムＰ２）に よって処理される。

これが第２図に詳細に示されている。第２図の上方の部分から明らかなように、 ２つのプログラムＰ１とＰ２は時間的に互いにずれて処理される。従って、ＰＩ ＳＰ２、ＰＩ、　Ｐ２、Ｐｌ・・・というプログラム列が形成される。プログラ ムＰ１とＰ２の開始時間は、互いに独立した２つの割り込み源ＩＱＩとＩＱ２に よって発生される。タイマー割り込みＩＱＩが発生ず・るとプログラムＰＬが開 始され、タイマー割り込みＩＱ２が発生するとプログラムＰ２が開始される。

プログラムＰＩとＰ２の開始点は次の関係によって決定される。すなわち、 第１のプログラムＰＩの開始時間ＴＩはＴＩ＝ｎ−Ｔ 第２のプログラムＰ２の開始時間Ｔ２はＴ２　＝　（２ｎ　＋　１）　・（Ｔ／ ２）となり、ここでｎは数字列の連続する正の整数であり、Ｔは処理周期である 。

処理周期Ｔの間において、プログラムＰｌが一巡されると共に、プログラムＰ２ も一巡される。２つのプログラムのそれぞれの開始時間は、上述の関係によりて 、ｎ＝１の場合：　Ｔｌ　＝　Ｔ、　Ｔ２　＝　３Ｔ／２ｎ＝２の場合：Ｔｌ＝ ２７ＳＴ２＝５７／２ｎ＝３の場合：Ｔｌ＝３７．Ｔ２＝７Ｔ／２等など となる。

従って２つのプログラムＰＩとＰ２は、時間間隔Ｔ／２毎に交互に開始される。

このことは、ウィンドウォッチドッグ回路２３によってチェックされる。ずれが ある場合には、ウィンドウォッチドッグ回路２３の出力２８にリセットパルスが 出力され、それがマイクロコンピュータ１３のリセット人力２９に印加される。

それによってコンピュータ装置１２がリセットされるので、搭乗者用安全装置の 誤起動が防止される。

特に装置は、信号処理プロセス１４　（ＰＩ）の開始でパルスの立ち下がり端が 、信号処理プロセス１５　（Ｐ２）の開始で立ち上がり端が出力されるように構 成される。その場合、この立ち下がり及び立ち上がり端は導線２６と２７を介し て、ウィンドウォッチドッグ回路２３のトリガー信号として入力２４と２５に印 加される。プログラムＰ１とＰ２がＴ／２の時間間隔で交互に開始される場合に は、ウィンドウォッチドッグ回路２３の出力２８にはリセットパルスは出力され ない。トリガーが不規則になり、あるいは欠落した場合には、すでに説明したよ うに、マイクロコンピュータ１３のリセットが行われる。

上述のようにして発生されたトリガー信号ＵＩＦＤ（ｔ）が、第２図の下方に示 されている。

起動時において信号処理に誤りがない場合には、導線１６と１７を介して２つの 点火段２１と２２が起動される。これらの段は制御可能なスイッチング素子を有 し、これらのスイッチング素子はエアバッグとして形成された搭乗者用安全袋！ の点火剤と直列に接続されているので、これらのスイッチング素子が導通すると 点火剤に点火されて、それによって起動が行われる。

誤動作が発生し、あるいは例えばプログラムの進行が妨げられると、ウィンドウ ォッチドッグ回路２３のリセットパルスによって搭乗者用安全装置の起動が阻止 される。データ信号路３１ないし３２のいずれかにエラーが存在すると、一方の 点火段２１あるいは２２だけしか起動されないので、この場合にも安全装置の点 火を行うことができない。確実を期するために、さらに一方のプログラムたとえ ばＰＩが他方のプログラム、たとえばＰ２の終了をチェックし、あるいはその逆 が行われる。

これは、各プログラムＰＬ、　Ｐ２に終了コードを設けて、他方のプログラムＰ ２、Ｐｌによってそれを監視することによって行われる。その場合、例えばプロ グラムＰ２は、時点３Ｔ／２の前にプログラムＰＬが終了しているかどうかをチ ェックする（第２図を参照）。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成３年１２月２４日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも２つのセンサを有するセンサ装置と、センサ信号を処理する少な くとも２つの処理回路を有する処理装置と、コンピュータ装置と、安全装置を起 動させる少なくとも２段構成の起動回路とを備えた、車両の搭乗者用安全装置、 特にエアバッグ、ベルトタイトナー等の拘束装置において、シングルコンピュー タ装置（３０）として形成されたコンピュータ装置（１２）が、２つの処理回路 （８、９）のデータを時間的に互いにずれた２つのプログラム（Ｐ１、Ｐ２）で 処理するように構成されることを特徴とする車両の搭乗者用安全装置。 ２）２つのプログラム（Ｐ１、Ｐ２）が互いに独立した割り込み源によってそれ ぞれ開始されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の安全装置。 ３）ｎを数字列の連続する正の整数、Ｔを処理周期として、第１のプログラム（ Ｐ１）の開始時間（Ｔ１）がｎ・Ｔであり、第２のプログラム（Ｐ２）の開始時 間（Ｔ２）が（２ｎ＋１）・（Ｔ／２）であることを特徴とする請求の範囲第１ 項あるいは第２項に記載の安全装置。 ４）２つのプログラム（Ｐ１、Ｐ２）によってトリガーされ、コンピュータ装置 （１２）のリセット入力（２９）に接続されたウォッチドッグ回路が設けられる ことを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に記載の安全装置 。 ５）ウォッチドッグ回路がウインドウォッチドッグ回路（２３）として構成され ることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の安全装 置。 ６）トリガー信号ＵＷＤ（ｔ）がそれぞれ第１と第２のプログラム（Ｐ１、Ｐ２ ）により半分づつ形成されることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項のい ずれか１項に記載の安全装置。 ７）一方の、特に第２のプログラム（Ｐ２）の開始によりトリガー信号ＵＷＤ（ ｔ）の立ち上がり端が、また他方の、特に第１のプログラム（Ｐ１）の開始によ って立ち下がり端が形成されることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項の いずれか１項に記載の安全装置。 ８）第１のプログラム（Ｐ１）が終了してから、第２のプログラム（Ｐ２）が開 始されることを特徴とする請求の範囲第１項から第７項のいずれか１項に記載の 安全装置。 ９）一方のプログラム（Ｐ１、Ｐ２）が、他方のプログラム（Ｐ２、Ｐｌ）の終 了をチェックすることを特徴とする請求の範囲第１項から第８項のいずれか１項 に記載の安全装置。 １０）各プログラム（Ｐ１、Ｐ２）に終了コードが設けられ、それが対応する他 方のプログラム（Ｐ２、Ｐ１）によって監視されることを特徴とする請求の範囲 第１項から第９項のいずれか１項に記載の安全装置。 １１）起動回路（１８）の起動は、２つのプログラムの流れの結果が同一、ある いはほぼ同一であることによって起動回路の２つの段（１９、２０）が起動され た場合にだけ行われることを特徴とする請求の範囲第１項から第１０項のいずれ か１項に記載の安全装置。 １２）少なくとも２つのセンサを有するセンサ装置と、センサ信号を処理する少 なくとも２つの処理回路を有する処理装置と、コンピュータ装置と、安全装置を 起動させる少なくとも２段構成の起動回路とを備えた、特に請求の範囲第１項か ら第１１項のいずれかに記載の車両の搭乗者用安全装置、特にエアバッグ、ベル トタイトナー等の拘束装置を駆動する方法において、 シングルコンピュータ装置（３０）として形成されたコンピュータ装置（１２） が、２つの処理回路（８、９）のデータを時間的に互いにずれた２つのプログラ ム（Ｐ１、Ｐ２）で処理することを特徴とする車両の搭乗者用安全装置を駆動す る方法。