JP2866135B2 - 車両安全装置のための制御システム - Google Patents

車両安全装置のための制御システム

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JP2866135B2
JP2866135B2 JP2033821A JP3382190A JP2866135B2 JP 2866135 B2 JP2866135 B2 JP 2866135B2 JP 2033821 A JP2033821 A JP 2033821A JP 3382190 A JP3382190 A JP 3382190A JP 2866135 B2 JP2866135 B2 JP 2866135B2
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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、この積分値をスレッショルドレベルと比較して
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。
上記マイクロコンピュータには通常ウオッチドックタ
イマが接続されている。マイクロコンピュータが暴走し
た時には、暴走から設定時間後にウオッチドックタイマ
からリセット信号が出力され、マイクロコンピュータが
リセットされる。これにより、マイクロコンピュータは
暴走状態から脱出することができる。
[発明が解決しようとする課題] 上記構成の制御システムにおいて、マイクロコンピュ
ータの暴走時に、ウオッチドックタイマの設定時間内に
おいて、出力ポートから作動指令信号が出力されること
もあり得る。この場合には、マイクロコンピュータのリ
セットが間に合わずエアバックが膨張してしまうおそれ
があった。
[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
である。詳述すると、この制御システムは、車両安全装
置1の駆動回路10と、車両の減速度を検出する加速度セ
ンサ20と、マイクロコンピュータ30と、ウオッチドック
タイマ60とを備えている。マイクロコンピュータ30は、
加速度センサ20からの減速度に基づき衝突の有無を判定
し、衝突であると判定した時に、車両安全装置1を作動
させるための作動指令信号を、出力ポートから駆動回路
10に送る。ウオッチドックタイマ60は、マイクロコンピ
ュータの暴走を検出して暴走から設定時間経過後にマイ
クロコンピュータ30をリセットする。このような構成の
制御システムにおいて、マイクロコンピュータ30は作動
指令信号を出力するための出力ポートを複数備えてい
る。駆動回路10は複数の出力ポートからの作動指令信号
を受けた時にのみ車両安全装置1を作動させるように構
成されている。上記複数の出力ポートのうち、少なくと
も1つを除く出力ポートと駆動回路10との間には遅延回
路50が介在されている。遅延回路50による上記作動指令
信号の遅延時間は、ウオッチドックタイマ60の設定時間
より長く設定されている。
[作用] マイクロコンピュータ30の暴走時において、例えばす
べての出力ポートから駆動回路10へ作動指令信号が出力
される可能性がある。しかし、ある出力ポートからの作
動指令信号は、遅延回路50によって上記ウオッチドック
タイマ60の設定時間より長い時間遅れて駆動回路10に達
するため、ウオッチドックタイマ60の設定時間内で車両
安全装置1が作動することがない。また、遅延回路50で
遅れた作動指令信号が駆動回路10に達した時には、すで
にマイクロコンピュータ60がリセットされており、遅延
回路を接続していない他の出力ポートからの作動指令信
号の出力が停止されるので、車両安全装置が作動するこ
とはない。この結果、マイクロコンピュータ30の暴走に
よる車両安全装置の誤作動を確実に防止することができ
る。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を第2図〜第4図を参照して
説明する。第2図はエアバック(車両安全装置)のスキ
ブ1を制御する制御システムの概略を示している。スキ
ブ1は駆動回路10に組み込まれている。駆動回路10は、
スキブ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とスキブ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
電源電圧より高く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S1,S2を表す
電圧信号は、マイクロコンピュータ30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は出力ポートPA,PB,PC,PDと
リセット端子Reを有している。
出力ポート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回路の42の一方の入力端
子に接続されている。出力ポートPCは、遅延回路50を介
してNAND回路41,AND回路42の他方の入力端子に接続され
ている。この遅延回路50は、出力ポートPCから接地側に
向かって順に接続された抵抗51とコンデンサ52を有して
おり、これら抵抗51とコンデンサ52との間の接続点電圧
がバッファ53を介してNAND回路41,AND回路42に送られ
る。遅延回路50の遅延時間は、後述するウオッチドック
タイマ60の設定時間より長くなるように設定されてい
る。
上記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。出力ポー
トPA,PCの出力がともにハイレベルになった時にのみ、N
AND回路41の出力が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、AND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。
スキブ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、エアバックの膨張を実
行する。
上記マイクロコンピュータ30の出力ポートPDとリセッ
ト端子Reとの間には、ウオッチドックタイマ60が介在さ
れている。
上述構成において、マイクロコンピュータ30は、第3
図のタイマー割込ルーチンを設定時間毎に実行する。ま
ず第1加速度センサ21からの減速度S1の積分を行う(ス
テップ100)。すなわち、RAMに記憶された第1積分値Δ
v1に今回入力された減速度S1を加える。次に、第2加速
度センサ21からの減速度S2の積分を行う(ステップ(10
1)。すなわち、第2積分値Δv2に今回入力された減速
度S2を加える。
次に、出力ポートPAがローレベルか否かを判断する
(ステップ102)。ローレベルと判断した場合には、上
記第1積分値Δv1を減速度S1に対応して決定されるスレ
ッショルドレベルTh1と比較する(ステップ103)。
ステップ103で第1積分値Δv1がスレッショルドレベ
ルTh1未満であると判断した場合には、出力ポートPBが
ローレベルか否かを判断する(ステップ104)。ローレ
ベルと判断した場合には、上記第2積分値Δv2を減速度
S2に対応して決定されるスレッショルドレベルTh2と比
較する(ステップ105)。第2積分値Δv2がスレッショ
ルドレベルTh2未満であると判断した場合には、出力ポ
ートPDの出力レベルを切り換えて(ステップ106)、後
述のメインルーチンへ戻る。
通常時、すなわち車両衝突が生じていない時には、上
記ステップ100〜106がタイマー割込毎に実行される。
ステップ106での出力ポートPDの出力レベル切り換え
により、この出力レベルはタイマー割込の設定時間の2
倍の周期でハイとローを繰り返し、プログラムが正常に
実行されていることを示すプログラムラン信号となる。
ウオッチドックタイマ60は、例えば出力ポートPDからハ
イレベルの出力を受ける度にリセットされる。ウオッチ
ドックタイマ60の設定時間は、このハイレベルの出力を
受けない期間より長いため、正常時には、ウオッチドッ
クタイマ60からマイクロコンピュータ30へリセット信号
を出力しない。
衝突が生じた時には、第1積分値Δv1がスレッショル
ドレベルTh1を超えるとともに、第2積分値Δv2がスレ
ッショルドレベルTh2を超える。したがって、ステップ1
03,105で否定判断が下される。
ステップ103で否定判断がなされた場合には、第1積
分値Δv1をRAMにΔv1′として書き込み(ステップ10
7)、スレッショルドレベルTh1もRAMにTh1′として書き
込み(ステップ108)、出力ポートPAをハイレベルにす
る(ステップ109)。
ステップ105で否定判断がなされた場合には、第2積
分値Δv2をRAMにΔv2′として書き込み(ステップ11
0)、スレッショルドレベルTh2もRAMにTh2′として書き
込み(ステップ111)、出力ポートPBをハイレベルにす
る(ステップ112)。
上記Δv1′,Th1′は、ステップ103は衝突判定をした
時の第1積分値およびスレッショルドレベルを表してい
る。同様にして、Δv2′,Th2′は、ステップ105で衝突
判定をした時の第2積分値およびスレッショルドレベル
を表している。
なお、上記ステップ109,112で出力ポートPA,PBをハイ
レベルにした後のタイマー割込ルーチンでは、ステップ
102,104で否定判断が下されるから、ステップ103,107,1
08,109と、ステップ105,110,111,112は実行されない。
マイクロコンピュータ30は第4図のメインルーチンを
実行する。詳述すると、出力ポートPAがハイレベルか否
かを判断し(ステップ120)、出力ポートPBがハイレベ
ルか否かを判断し(ステップ121)、両ステップのいず
れかで否定判断をした場合には、これらステップ120,12
1を繰り返し実行する。
両ステップ120,121で肯定判断をした時には、ステッ
プ122,123の判断を行う。すなわち、ステップ122におい
て衝突判定時の第1積分値Δv1′とスレッショルドレベ
ルTh1′の差を、許容範囲を表す所定値αと比較し、ス
テップ123において衝突判定時の第2積分値Δv2′とス
レッショルドレベルTh2′の差を所定値αと比較する。
ステップ122,123で上記差がα未満であると判断した場
合には、積分値Δv1′,Δv2′がデータとして正常であ
るとして、出力ポートPCをハイレベルにする(ステップ
124)。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1が点火され、エアバッ
クが膨張する。
衝突判定の対象となった第1積分値Δv1′または第2
積分値Δv2′のデータが電波障害により異常を来してい
た場合には、上記ステップ122または123で、上記差が所
定値α以上であると判断する。この時には、出力ポート
PA,PBをローレベルに戻す(ステップ125)。この結果、
スキブ1の点火は実行されず、エアバックの誤作動を防
止できる。
マイクロコンピュータ30が暴走した時には、ステップ
106が実行されずプログラムラン信号が出力されないか
ら、設定時間後にウオッチドックタイマ60からリセット
信号が出力され、マイクロコンピュータ30がリセットさ
れる。ところで、上記暴走時に、ウオッチドックタイマ
60の設定時間内において、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ることもあり得る。しか
し、出力ポートPCのハイレベルの出力は、遅延回路50に
よって上記ウオッチドックタイマ60の設定時間より長い
時間遅れて、NAND回路41,AND回路42に達するため、ウオ
ッチドックタイマ60の設定時間内でトランジスタ11,12
がオンする可能性をなくすことができる。また、出力ポ
ートPCのハイレベルの出力が遅れてNAND回路41,AND回路
42に達した時点では、既にマイクロコンピュータ30はウ
オッチドックタイマ60によりリセットされて正常作動に
復帰していて、出力ポートPA,PBのローレベルの出力がN
AND回路41,AND回路42にそれぞれ達しているため、トラ
ンジスタ11,12はオンしない。この結果、エアバックの
誤作動をさらに確実に防止することができる。
なお、上記出力ポートPA,PB,PCからのローレベルの出
力は駆動回路10に対する作動禁止信号としても認識する
ことができる。
上記遅延回路50による遅延時間は、実際に車両衝突が
生じた場合に、衝突時点からエアバックの膨張までの経
過時間が乗員の安全を確保できる程度であるように、充
分短く設定されていることは勿論である。
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、出力ポートPA,PBをハイレベルにするだ
けで、スキブ1を点火してもよい。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。第4図のルーチンも不要とな
る。また、この場合には、出力ポートPA,PBの一方と駆
動回路との間に遅延回路を介在させる。
加速度センサは1個であってもよいが、この場合でも
作動指令信号の出力ポートは複数必要である。
本発明の制御システムはエアバックのみならずシート
ベ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、本発明では遅延回路を用いるこ
とにより、マイクロコンピュータの暴走時において、ウ
オッチドックタイマでは防止できないウオッチドックタ
イマの設定時間内での車両安全装置の誤作動を防止する
ことができ、誤作動防止を確実なものとすることができ
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図は第2
図のマイクロコンピュータで実行されるタイマー割込ル
ーチンを示すフローチャート、第4図はメインルーチン
を示すフローチャート図である。 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、50……遅延
回路、60……ウオッチドックタイマ、PA,PB,PC……出力
ポート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60R 21/32

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(イ)車両安全装置の駆動回路と、 (ロ)車両の減速度を検出する加速度センサと、 (ハ)加速度センサからの減速度信号に基づいて衝突の
    有無を判定し、衝突であると判定した時に、車両安全装
    置を作動させるための作動指令信号を出力ポートから駆
    動回路に送るマイクロコンピュータと、 (ニ)マイクロコンピュータの暴走を検出して暴走から
    設定時間経過後にマイクロコンピュータをリセットする
    ウオッチドックタイマ とを備えた制御システムにおいて、マイクロコンピュー
    タは作動指令信号を出力するための出力ポートを複数備
    え、駆動回路は複数の出力ポートからの作動指令信号を
    受けた時にのみ車両安全装置を作動させるように構成さ
    れ、上記複数の出力ポートのうち、少なくとも1つを除
    く出力ポートと駆動回路との間には遅延回路が介在さ
    れ、この遅延回路による上記作動指令信号の遅延時間
    が、ウオッチドックタイマの設定時間より長く設定され
    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。
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