JPH06168057A

JPH06168057A - 制御装置

Info

Publication number: JPH06168057A
Application number: JP4320906A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Nakae; 一美中江
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1994-06-14

Abstract

(57)【要約】【目的】電源電圧の瞬断後の主制御回路の動作復帰を
確実に行わせる。【構成】電源電圧が規定電圧Ｖａ以上であれば所要の
動作プログラムを実行する動作モードにあり、電源電圧
が規定電圧Ｖａに満たないときは動作プログラムの実行
を中断して電力消費を抑えた停止モードに移行する主制
御回路１２に対し、電源電圧が規定電圧Ｖａ以上であれ
ば主制御回路１２の動作を監視し、電源電圧が規定電圧
に満たないときは主制御回路１２に代わって限定的補完
動作を実行する副制御回路１３が、電源電圧が一旦規定
電圧Ｖａを下回った後に再び規定電圧Ｖａ以上に復帰し
たときにリセット信号を発し、主制御回路１２を確実に
停止モードから動作モードに復帰させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電源電圧の瞬断後の
主制御回路の動作復帰を確実にした制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に示すエアバッグ制御装置１は、車
両衝突時にエアバッグ２を展開して乗員を保護するため
の装置であり、主制御回路３が加速度センサ４の出力か
ら演算により求めた一定期間内の速度変化量と衝撃力
が、それぞれ所定のしきい値レベルを越えたときに衝突
と判定し、駆動回路５に対して展開信号を送り込んで起
爆素子６を着火起爆させ、ガス圧力によってエアバッグ
２を展開させる構成とされている。主制御回路３は、通
常、タイマ割り込みによって定期的に衝突判定を実行す
るとともに、残りの時間を電源回路７や駆動回路５或い
は起爆素子６についての異常診断に当てるのが普通であ
るが、ここでは副制御回路８により主制御回路３の動作
特に暴走の有無を監視させるよう構成してある。

【０００３】また、電源回路７は、バッテリ電源７ａが
メインであるが、バッテリ電源７ａと主制御回路３又は
副制御回路８の間が切断されてしまう事故に備え、バッ
テリ電源７ａに対してバックアップ電源７ｂを並列接続
し、緊急時に備えバックアップ電源７ｂを常時待機させ
ておく構成とされている。バックアップ電源７ｂは、充
電抵抗Ｒに接続したバックアップコンデンサＣと充電抵
抗Ｒに並列接続した急速放電用ダイオードＤからなり、
バッテリ電源７ａの出力電圧が低下したときにバックア
ップコンデンサＣが放電し、主制御回路３と副制御回路
８に対し電源電流を供給する。Ｄａは、バッテリ電源７
ａの出力側に設けた逆流防止用ダイオードであり、９
は、電源回路７の出力を安定化して主制御回路３と副制
御回路８に送り出す定電圧回路である。なお、衝突発生
とともにバッテリ電源７ａが損壊してしまい、バックア
ップ電源７ｂだけで着火電流と回路動作電流を賄わねば
ならない状況に立ち至った場合、副制御回路８に比較し
て消費電力の大きな主制御回路３は、それまでの動作モ
ードから消費電流のもっとも少ない停止モードに移行す
る。また、主制御回路３が停止モードに移行するのと同
時に、電源電圧が十分であれば本来は主制御回路３が行
う動作を副制御回路８が限定的に補完することで、衝突
前後のデータ記録などに役立てていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のエアバッグ
制御装置１は、電源回路７がほぼ正常に動作しているに
も拘わらず、何らかの事情で電源電圧が瞬間的或いはし
ばらくの間だけ主制御回路３の動作モードに必要な規定
電圧Ｖａ以下に低下するいわゆる瞬断が発生したとき
に、主制御回路３は電源電圧が規定電圧Ｖａ以下に低下
したことを受けて停止モードに移行する。そして、代わ
って副制御回路８が主制御回路３の動作を補完すること
になるが、バックアップコンデンサＣの放電によって電
源電圧が副制御回路８の動作すらバックアップできない
最低動作電圧Ｖｂを割り込んでしまうことによって、リ
セット回路（図示せず）が作動して主制御回路３を停止
モードから動作モードに復帰させるようリセットする構
成とされていた。

【０００５】しかし、電源回路７の電圧降下期間の短い
ごく短時間の瞬断が発生したときに、電源電圧の低下を
受けて主制御回路３が停止モードに至った後で、図４
（Ａ），（Ｂ）に示したように、バックアップ電源７ｂ
の出力電圧が副制御回路８の最低動作電圧Ｖｂまで降下
する前に、電源回路７の出力電圧が規定電圧Ｖａ以上に
復帰してしまったようなときは、主制御回路３に対して
リセット回路によるリセットがなされないまま徒に時間
が経過することになり、限定的補完動作しかできない副
制御回路８だけでは、衝突判定や異常診断を正規に行う
ことはできず、主制御回路３と副制御回路８が協働して
初めて成立するエアバッグ制御が、主制御回路３を休眠
させたまま不完全な状態で待機し続けることになるとい
った課題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決したものであり、外部電源とバックアップ電源とが
並列接続された電源回路と、該電源回路の出力電圧が規
定電圧以上であれば所要の動作プログラムを実行する動
作モードにあり、前記出力電圧が前記規定電圧に満たな
いときは前記動作プログラムの実行を中断して電力消費
を抑えた停止モードに移行する主制御回路と、前記出力
電圧が前記規定電圧以上であれば前記主制御回路の動作
を監視し、前記出力電圧が前記規定電圧に満たないとき
は前記主制御回路に代わって限定的補完動作を実行する
とともに、前記電源電圧が一旦前記規定電圧を下回った
後に再び前記規定電圧以上に復帰したときは、前記停止
モードにある主制御回路にリセット信号を発して前記動
作モードに復帰させる副制御回路とを具備することを特
徴とするものである。

【０００７】

【作用】この発明は、電源回路の出力電圧が規定電圧以
上であれば所要の動作プログラムを実行する動作モード
にあり、前記出力電圧が前記規定電圧に満たないときは
前記動作プログラムの実行を中断して電力消費を抑えた
停止モードに移行する主制御回路に対し、前記出力電圧
が前記規定電圧以上であれば主制御回路の動作を監視
し、前記出力電圧が前記規定電圧に満たないときは主制
御回路に代わって限定的補完動作を実行する副制御回路
が、電源電圧が一旦前記規定電圧を下回った後に再び前
記規定電圧以上に復帰したときにリセット信号を発し、
停止モードから動作モードに復帰させることにより、主
制御回路が電源の瞬断によって動作停止に至る不都合を
防止する。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例について、図１，２
を参照して説明する。図１は、この発明の制御装置を適
用したエアバッグ制御装置の一実施例を示す回路構成
図、図２は、図１に示した回路各部の信号波形図であ
る。

【０００９】図１に示すエアバッグ制御装置１１は、車
室内に設けた加速度センサ４と、この加速度センサ４か
らの信号に基づいて車両の衝突を判定し、衝突認定とと
もにエアバッグ展開信号を発する主制御回路１２と、主
制御回路１２の動作を監視する副制御回路１３と、衝突
が発生したときに主制御回路１２又は副制御回路１３の
いずれか一方により処理データを書き込まれるメモリ１
４等が、衝突判定のための主要部を構成している。メモ
リ１４としては、データの書き込みに多少電力は要する
が、一旦書き込まれたデータを電源の供給なしで保持し
続けるＥＥＰＲＯＭが用いられる。バッテリ電源７ａ
は、装置１１内各部に電源を供給するとともにバックア
ップ電源７ｂを充電して待機状態を維持させ、従来同
様、バックアップ電源７ｂとともに電源回路７を構成し
ている。

【００１０】１５は、電源回路７と主制御回路１２及び
副制御回路１３の間に設けた電源比較器であり、電源回
路７の出力電圧を監視し、主制御回路１２に動作モード
を保証する規定電圧Ｖａを基準に電源回路７の出力電圧
をしきい値判別する。主制御回路１２と副制御回路１３
は、後述するごとく、電圧比較器１５のしきい値判別出
力に応じて、それぞれ動作モードを切り替えるが、しか
るべき瞬断対策を施してあるため、電源の瞬断によって
主制御回路１２が徒に停止モードに止まり続けることは
ない。

【００１１】主制御回路１２は、異常診断を基調とする
メインルーチンと、ほぼ定期的な割り込み要求により優
先処理され、所定のアルゴリズムに従って衝突判定を行
うタイマ割り込みルーチンとを主体とする動作プログラ
ムに従って動作する。メインルーチンは、異常診断を行
うステップと、書き込み要求に応答して診断データをメ
モリ１４に転送するステップと、外部チェッカ（図示せ
ず）からの要求に応答して内部情報を外部に通信するス
テップと、衝突発生時に電源電圧が十分であれば衝突判
定データと異常診断データを自らメモリ１４に書き込む
とともに、電源電圧が規定電圧Ｖａ以下であるときに衝
突判定データと異常診断データを副制御回路１３に転送
するステップと、副制御回路１３へ診断データを送信す
るステップ等から成り立っている。

【００１２】タイマ割り込みルーチンは、割り込みが発
生するつど副制御回路１３に対してワンショットパルス
を送信するステップと、加速度センサ４からの信号をサ
ンプリングし、所定の衝突判定アルゴリズムに従って衝
突判定を行うステップとを含んでいる。タイマ割り込み
間隔は、ディジタル信号処理により行われる衝突判定ア
ルゴリズムが必要とするサンプリング周期と主制御回路
１２の処理速度とを考慮して決定されるが、ここでは加
速度信号の積分値と衝突に至るまでの衝撃エネルギの変
化を２次元マップ上で判定する方法を採用しているた
め、従来の単純な判定方法よりは多少余計に判定時間を
必要とする。ただし、こうした高精度の衝突判定に必要
な数１００Ｈｚから１ｋＨｚまでの帯域の加速度信号を
衝突判定に取り込むため、タイマ割り込み周期は最大で
も５００μｓ以下に収められる。

【００１３】副制御回路１３は、主制御回路１２が所定
周期でタイマ割り込みされているかどうかを監視するス
テップと、主制御回路１２が送信する診断データから異
常の有無を判別するステップと、主制御回路１２をリセ
ットするステップとに従って動作するとともに、さらに
衝突発生時に主制御回路１２から衝突判定データ又は異
常診断データが転送されたときは、これらの衝突判定デ
ータ或いは異常診断データを主制御回路１２に代わって
メモリ１４に書き込むステップを含むものである。な
お、異常診断データとしては、起爆素子６のショート及
びオープン、起爆素子６に直列接続され比較的小さな衝
撃で機械的に閉じる衝撃感知センサ（図示せず）のショ
ート及びオープン、バッテリ電源７ａの電圧異常、バッ
クアップ電源７ｂの電圧異常等の項目があり、こうした
項目ごとの異常診断データが所定のシーケンスに従って
主制御回路１２内に逐次取り込まれる。

【００１４】ところで、前に触れたように、主制御回路
１２と副制御回路１３の動作モードは、規定電圧Ｖａに
対する電源電圧の高低に応じて異なり、主制御回路１２
は、電源回路７の出力電圧が規定電圧Ｖａ以上であれば
所要の動作プログラムを実行する動作モードにあり、電
源電圧が規定電圧Ｖａに満たないときは動作プログラム
の実行を中断して電力消費を抑えた停止モードに移行す
る。これに対し、副制御回路１３は、電源回路７の出力
電圧が規定電圧Ｖａ以上であれば、主制御回路１２の動
作を監視し、電源電圧が規定電圧Ｖａに満たないときは
主制御回路１２に代わって限定的補完動作を実行すると
ともに、電源電圧が一旦規定電圧Ｖａを下回った後に再
び規定電圧Ｖａ以上に復帰したときは、図２（Ａ）〜
（Ｃ）に示したように、停止モードにある主制御回路１
２に対してリセット信号を発して動作モードに復帰させ
る働きをする。

【００１５】このため、主制御回路１２と副制御回路１
３に与えられた役割分担をそれぞれが最適の状態で履行
する上で配慮された節電対策により、バッテリ電源７ａ
に代わってバックアップ電源７ｂが電源電圧を賄うとき
は主制御回路１２を停止モードに追い込むが、電源電圧
が瞬断しただけですぐに規定電圧Ｖａ以上に回復したと
きは、従来のようにリセット回路の作動に至らずに主制
御回路１２を停止モードに放置するといったことはな
く、副制御回路１３が発するリセット信号により主制御
回路１２を確実に動作復帰させることができ、主制御回
路１２と副制御回路１３の各作業分担による最善の成果
を期待することができる。また、電圧比較器１５の出力
から電源電圧が規定電圧Ｖａ以上に回復したことを察知
したときは、副制御回路１３が主制御回路１２に対して
動作モードへの復帰を促すリセット信号を発するため、
バックアップ電源７ｂの放電特性に合わせて電圧比較器
１５に設定するしきい値レベルを自在かつ適確に変更す
ることにより、装置構成に合わせた柔軟な対応が可能で
ある。さらにまた、電源回路７は、バッテリ電源７ａが
事故等により損壊してもバックアップ電源７ｂが一緒に
損壊しないよう、バッテリ電源７ａから十分距離をおい
た安全な場所にバックアップ電源７ｂを設置しておくこ
とにより、バッテリ電源７ａが無効とされたときに主制
御回路１２と副制御回路１３をバックアップ電源７ｂに
より確実にサポートし、エアバッグ制御装置１１のしか
るべき機能維持が可能である。

【００１６】また、エアバッグ制御装置１１は、衝突判
定の主体である主制御回路１２を副制御回路１３が動作
監視することで、主制御回路１２の動作異常を早期発見
し、また衝突が発生したときは主制御回路１２と副制御
回路１３の一方が処理データをメモリ１４に保存させる
ため、衝突発生時の処理経過が散逸する危険を分散させ
ることができる。また、衝突判定と異常診断というエア
バッグ２にとって非常に重要な２項目について、衝突判
定をタイマ割り込みにより定期的に優先処理させ、その
他の時間を利用して異常診断を継続的に行うことで、衝
突判定に要求される所要のアルゴリズムをタイマ割り込
み期間内に確実に消化するとともに、タイマ割り込みの
監視を通じて副制御回路１３が主制御回路１２の動作異
常を発見することができる。一方また、主制御回路１２
が収集した診断データについての実質的な診断を副制御
回路１３が担当することで、主制御回路１２の負担を軽
減することができる。さらに、主制御回路１２と副制御
回路１３との間の仕事量の違いに基づく消費電力の差異
に対し、衝突発生とともにバッテリ電源７ａが得られな
くなったり、或いはバッテリ電源に代わるバックアップ
電源７ｂを頼るにしてもその電源電圧が不足するような
場合は、主制御回路１２によるデータ書き込みから副制
御回路１３によるデータ書き込みに切り替えることで、
余力の少ない電源を使って最大限データを保存すること
ができる。

【００１７】なお、上記実施例において、バッテリ電源
７ａに代わって動作したバックアップ電源７ｂの出力電
圧が、副制御回路１３の最低動作電圧Ｖｂ以下に低下し
てしまったときは、従来と同様、リセット回路により主
制御回路１２に対してリセットをかけてもよく、或いは
また副制御回路１３からのリセット信号をもって主制御
回路１２をリセットしてもよい。また、この発明の制御
装置は、エアバッグ２の展開制御に用いるエアバッグ制
御装置１１に限らず、監視制御を必要とする任意の事象
を対象とする装置に適用することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電源回路の出力電圧が規定電圧以上であれば所要の
動作プログラムを実行する動作モードにあり、前記出力
電圧が前記規定電圧に満たないときは前記動作プログラ
ムの実行を中断して電力消費を抑えた停止モードに移行
する主制御回路に対し、前記出力電圧が前記規定電圧以
上であれば主制御回路の動作を監視し、前記出力電圧が
前記規定電圧に満たないときは主制御回路に代わって限
定的補完動作を実行する副制御回路が、電源電圧が一旦
前記規定電圧を下回った後に再び前記規定電圧以上に復
帰したときにリセット信号を発し、停止モードから動作
モードに復帰させる構成としたから、主制御回路と副制
御回路に与えられた役割分担をそれぞれが最適の状態で
履行する上で配慮された節電対策により、外部電源に代
わってバックアップ電源が電源電圧を賄うときは主制御
回路を停止モードに追い込むものの、電源電圧が瞬断し
ただけですぐに規定電圧以上に回復したときは、副制御
回路が発するリセット信号により主制御回路を確実に動
作復帰させることができ、主制御回路と副制御回路の作
業分担による所期の成果を期待することができる等の優
れた効果を奏する。

【００１９】また、主制御回路と副制御回路を、電源回
路の出力電圧を監視し、規定電圧を基準にしきい値判別
する電圧比較器にそれぞれ接続したので、副制御回路は
主制御回路が停止モードに移行したあとでも、電圧比較
器の出力から電源電圧が規定電圧以上に回復したことを
察知したときは、主制御回路に対して動作モードへの復
帰を促すリセット信号を発することができ、バックアッ
プ電源の放電特性に合わせて電圧比較器に設定するしき
い値レベルを自在かつ適確に変更できるため、装置構成
に合わせた柔軟な対応が可能である等の効果を奏する。

【００２０】さらにまた、電源回路を、外部電源として
のバッテリ電源と、バッテリ電源により充電され、充電
電圧よりもバッテリ電源の出力電圧が降下したときに、
バッテリ電源に代わって電源電流を供給するバックアッ
プ電源とから構成したので、バッテリ電源が事故等によ
り損壊してもバックアップ電源が一緒に損壊しないよ
う、バッテリ電源から十分距離をおいた安全な場所にバ
ックアップ電源を設置しておくことにより、バッテリ電
源が無効とされたときに主制御回路と副制御回路をバッ
クアップ電源により確実にサポートし、制御装置の機能
維持が可能である等の効果を奏する。

【００２１】また、主制御回路が、異常診断を基調とす
るメインルーチンと、ほぼ定期的な割り込み要求により
優先処理され、所定のアルゴリズムに従って事象判断を
行うタイマ割り込みルーチンとを主体とする動作プログ
ラムに従って動作し、一方また副制御回路が、主制御回
路が所定周期でタイマ割り込みされているかどうかを監
視するステップと、主制御回路が送信する診断データか
ら異常の有無を判別するステップとを含む動作プログラ
ムに従って動作するよう構成したから、事象判断と異常
診断というエアバッグにとって非常に重要な２項目につ
いて、事象判断をタイマ割り込みにより定期的に優先処
理させ、その他の時間を利用して異常診断を継続的に行
うことで、事象判断に要求される所要のアルゴリズムを
タイマ割り込み期間内に確実に消化させることができ、
さらに副制御回路がタイマ割り込みの監視を通じて主制
御回路の衝突判動作が継続的に実行されているかを判断
するため、主制御回路の異常を早期に察知すことができ
る等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のエアバッグ制御装置の一実施例を示
す回路構成図である。

【図２】図１に示した回路各部の信号波形図である。

【図３】従来のエアバッグ制御装置の一例を示す回路構
成図である。

【図４】図３に示した回路各部の信号波形図である。

【符号の説明】

２エアバッグ４加速度センサ５駆動回路６起爆素子７電源回路７ａバッテリ電源（外部電源）７ｂバックアップ電源９定電圧回路１１エアバッグ制御装置１２主制御回路１３副制御回路１４メモリ１５電圧比較器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部電源とバックアップ電源とが並列接
続された電源回路と、該電源回路の出力電圧が規定電圧
以上であれば所要の動作プログラムを実行する動作モー
ドにあり、前記出力電圧が前記規定電圧に満たないとき
は前記動作プログラムの実行を中断して電力消費を抑え
た停止モードに移行する主制御回路と、前記出力電圧が
前記規定電圧以上であれば前記主制御回路の動作を監視
し、前記出力電圧が前記規定電圧に満たないときは前記
主制御回路に代わって限定的補完動作を実行するととも
に、前記電源電圧が一旦前記規定電圧を下回った後に再
び前記規定電圧以上に復帰したときは、前記停止モード
にある主制御回路にリセット信号を発して前記動作モー
ドに復帰させる副制御回路とを具備することを特徴とす
る制御装置。
【請求項２】前記主制御回路と前記副制御回路は、前
記電源回路の出力電圧を監視し、前記規定電圧を基準に
しきい値判別する電圧比較器にそれぞれ接続したことを
特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】前記電源回路は、外部電源としてのバッ
テリ電源と、該バッテリ電源により充電され、該充電電
圧よりも前記バッテリ電源の出力電圧が降下したとき
に、該バッテリ電源に代わって電源電流を供給するバッ
クアップ電源とからなることを特徴とする請求項１記載
の制御装置。
【請求項４】前記主制御回路は、異常診断を基調とす
るメインルーチンと、ほぼ定期的な割り込み要求により
優先処理され、所定のアルゴリズムに従って事象判断を
行うタイマ割り込みルーチンとを主体とする動作プログ
ラムに従って動作し、前記副制御回路は、前記主制御回
路が所定周期でタイマ割り込みされているかどうかを監
視するステップと、前記主制御回路が送信する診断デー
タから異常の有無を判別するステップとを含む動作プロ
グラムに従って動作することを特徴とする請求項１記載
の制御装置。