(57)【要約】  ディスクリートハードウェア安全化回路は、一方向の車両加速度を示す信号を供給するセンサと、車両加速度が所定の閾値を超えたかどうかを判定する少なくとも１つの比較器とを含む。容量性スイッチは、少なくとも１つの比較器からの、所定の閾値を超えたとの判定に基づいて活動化され、所定の閾値を超えている間および追加の期間の間、活動化されたままとなる。ルータは、容量性スイッチの活動化に基づいて、イネーブル信号を経路指定する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクリートハードウェア安全化回路であって、
一方向の車両加速度を示す信号を供給するセンサと、
前記車両加速度が所定の閾値を超えたかどうかを判定する少なくとも１つの比較器と、
前記少なくとも１つの比較器からの、前記所定の閾値を超えたとの判定に基づいて活動化され、前記所定の閾値を超えている間および追加の期間の間、活動化されたままとなる容量性スイッチと、
前記容量性スイッチの前記活動化に基づいて、イネーブル信号を経路指定するルータと
を備えるディスクリートハードウェア安全化回路。
【請求項２】
前記閾値を動的に調整することができる、請求項１に記載のディスクリートハードウェア安全化回路。
【請求項３】
前記車両加速度がｘ方向である、請求項１に記載のディスクリートハードウェア安全化回路。
【請求項４】
前記イネーブル信号がマイクロプロセッサに供給される、請求項１に記載のディスクリートハードウェア安全化回路。
【請求項５】
前記イネーブル信号がピンロジック回路に供給される、請求項１に記載のディスクリートハードウェア安全化回路。
【請求項６】
前記イネーブル信号が診断テストのために用いられる、請求項４に記載のディスクリートハードウェア安全化回路。
【請求項７】
前記イネーブル信号がシミュレーションテストのために用いられる、請求項４に記載のディスクリートハードウェア安全化回路。
【請求項８】
前記イネーブル信号が乗員保護装置を活動化するために用いられる、請求項５に記載のディスクリートハードウェア安全化回路。
【請求項９】
車両乗員保護システムであって、
一方向の車両加速度を示す信号を供給するセンサと、
前記車両加速度が所定の閾値を超えたかどうかを判定する少なくとも１つの比較器と、
前記少なくとも１つの比較器からの、前記所定の閾値を超えたとの判定に基づいて活動化され、前記所定の閾値を超えている間および追加の期間の間、活動化されたままとなる容量性スイッチと、
前記容量性スイッチの前記活動化に基づいて、イネーブル信号を、ピン活動化のためのイネーブルロジック回路へ経路指定するルータと、
車両衝突状態信号を供給するプロセッサと、
前記車両衝突状態信号および前記ピン活動化に基づいて、乗員保護装置を展開する展開装置と
を備える車両乗員保護システム。
【請求項１０】
前記閾値を動的に調整することができる、請求項９に記載の車両乗員保護システム。
【請求項１１】
前記車両加速度がｘ方向である、請求項９に記載の車両乗員保護システム。
【請求項１２】
前記イネーブル信号がマイクロプロセッサに供給される、請求項９に記載の車両乗員保護システム。
【請求項１３】
前記イネーブル信号が診断テストのために用いられる、請求項１２に記載の車両乗員保護システム。
【請求項１４】
前記イネーブル信号がシミュレーションテストのために用いられる、請求項１２に記載の車両乗員保護システム。
【請求項１５】
ディスクリートハードウェア安全化回路を動作させるための方法であって、
一方向の車両加速度を示す信号を供給するステップと、
前記車両加速度が所定の閾値を超えたかどうかを判定するステップと、
前記所定の閾値を超えたとの判定に基づいて容量性スイッチを活動化し、前記所定の閾値を超えている間および追加の期間の間、前記容量性スイッチを活動化されたままに保つステップと、
前記容量性スイッチの前記活動化に基づいて、イネーブル信号を経路指定するステップと
を含む方法。
【請求項１６】
前記閾値を動的に調整するステップをさらに含む、請求項１５に記載のディスクリートハードウェア安全化回路を動作させる方法。
【請求項１７】
ｘ方向の前記車両加速度を供給するステップをさらに含む、請求項１５に記載のディスクリートハードウェア安全化回路を動作させる方法。
【請求項１８】
前記イネーブル信号をマイクロプロセッサに供給するステップをさらに含む、請求項１５に記載のディスクリートハードウェア安全化回路を動作させる方法。
【請求項１９】
前記イネーブル信号をピンロジック回路に供給するステップをさらに含む、請求項１５に記載のディスクリートハードウェア安全化回路を動作させる方法。
【請求項２０】
前記イネーブル信号を診断テストのために用いるステップをさらに含む、請求項１８に記載のディスクリートハードウェア安全化回路を動作させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両の乗員保護装置を活動化するための方法および装置に関し、具体的な実施形態では、ディスクリートハードウェア安全化回路を用いた、車両の乗員保護装置を活動化するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
当技術分野では、少なくとも１つの作動可能な乗員保護装置を有する車両乗員保護システムが知られている。このようなシステムの作動可能な乗員保護装置は、車両乗員が保護されるべき条件が発生すると、すぐに作動される。車両乗員が保護されるべき条件の２つの例は、車両乗員の身体的危害を引き起こすのに十分な大きさの車両前面衝突の発生および車両側面衝突の発生である。
【０００３】
１つのタイプの作動可能な乗員保護システムは、車両の乗員コンパートメント内で、モジュールのエアバッグが膨張可能なように車両内に取り付けられたエアバッグモジュールを含む。エアバッグは、車両乗員の身体的危害を引き起こすのに十分な大きさの車両前面衝突などの条件が発生すると、すぐに膨張される。もう１つのタイプの作動可能な乗員保護システムは、モジュールの膨張可能なサイドカーテンが、車両乗員と車両の側面構造体（たとえば、ドアガラス）の間に延長可能なように車両内に取り付けられたサイドカーテンモジュールを含む。サイドカーテンは、車両乗員の身体的危害を引き起こすのに十分な大きさの車両側面衝突などの条件が発生すると、すぐに延長される。
【０００４】
通常、乗員保護システムは、システム内の１つまたは複数の乗員保護装置の作動を制御するコントローラを含む。コントローラによって行われる制御は、１つまたは複数の衝突センサから供給される１つまたは複数の信号、またはそれら１つまたは複数の信号の処理に応答する。たとえば乗員保護システムは、車両衝突加速度を示す信号を出力する加速度計を含み得る。コントローラは、信号が、所定の閾値より大きな衝突加速度を示すものかどうかを判定する。閾値を超えると、コントローラは、１つまたは複数の乗員保護装置を作動させる。
【０００５】
知られている多くのシステムは、乗員保護装置の作動に関する最終判定を行うために、いくらか冗長的に、２つのセンサからの感知入力および／またはそれら２つの感知入力の処理を使用している。作動が発生するためには、衝突状態が存在することを、両方の感知入力が示すか、または結果としてそのように判定されなければならない。通常、冗長的な側面は、「安全化」機能を実現するものと呼ばれる。安全化装置を有するシステム内では、１つのセンサ／処理装置が主と呼ばれ、その他のセンサ／処理装置は安全化と呼ばれる。
【０００６】
従来型の安全化装置は、主センサ／処理装置、主マイクロプロセッサなどの誤動作による、乗員保護装置の誤った活動化の防止には有効であることが分かっているが、これらの従来型の安全化装置は、安全化装置のコントローラとして機能するマイクロプロセッサ、タイミングの目的に用いられる発振器、または多くのこれらの構成要素に命令を供給するコンピュータソフトウェアなどの高度に複雑な構成要素のコストにより、極めて高価である。
【０００７】
さらに、従来型の安全化装置では、衝突状態が存在することを判定するために用いられる所定の閾値は、道路および温度条件、構成部品の経時劣化などに対して補償するように変更することは、容易にはできない。言い換えれば、従来型の安全化装置は、閾値の偏差に対して適切に補償することができない。この制限により、従来型の安全化装置では、閾値に偏差がある場合に、乗員保護装置を活動化するために信号を出力するのが妨げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、単純であるがロバストで信頼性のある、車両乗員保護システム内に組み込むことができる安全化装置を実現することが望ましい。また、無駄に利用不足の安全化マイクロプロセッサの大きなオーバヘッドをなくし、それによりハードウェアおよびハードウェアコストを単一の機能とバランスさせる、車両乗員保護システムに組み込むことができる安全化装置を実現することが望ましい。また、受け取った安全化事象信号を用いてイネーブルピンテストロジックを無効化するオプションを有する、イネーブルピンの完全なテストが可能になる、車両乗員保護システムに用いられる安全化装置を実現することが望ましい。さらに、閾値に偏差がある場合でも、乗員保護装置を活動化するための信号を高信頼度で出力する、車両乗員保護システムに用いられる安全化装置を実現することが望ましい。
【０００９】
本発明の実施形態は上述の問題に対処するものであり、ディスクリートハードウェア安全化回路を用いた、車両の乗員保護装置を活動化するための方法および装置の実施形態に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態によるディスクリートハードウェア安全化回路は、一方向の車両加速度を示す信号を供給するセンサと、車両加速度が所定の閾値を超えたかどうかを判定する少なくとも１つの比較器とを含む。容量性スイッチは、少なくとも１つの比較器からの、所定の閾値を超えたとの判定に基づいて活動化され、所定の閾値を超えている間および追加の期間の間、活動化されたままとなる。ルータは、容量性スイッチの活動化に基づいて、イネーブル信号を経路指定する。
【００１１】
本発明が関係する当業者には、本発明の実施形態の上記およびその他の特徴は、添付の図面を参照した以下の説明を読むことにより明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。本発明の一実施形態によるディスクリートハードウェア安全化回路を組み込んだ、車両の乗員保護装置を活動化するための車両乗員保護システムについて、図１を参照して説明する。図１に示されているように、車両乗員保護システム５００は、マイクロプロセッサ７０、主処理装置２００、ディスクリートハードウェア安全化回路３００、ファイアリングループ（firing loop）集積回路（ＦＬＩＣ）７５、および乗員保護装置８０を含む。ここで乗員保護装置８０は、エアバッグ、サイドカーテン、シートベルトプリテンショナー、ニーバッグ、ステアリングコラムリトラクタなど、１つまたは複数の、車両の乗員保護装置を表す。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、ＦＬＩＣ  ７５は、マイクロプロセッサ７０から、主処理装置が衝突状態を検出したことを示す信号（すなわち、起動コマンド）を受け取った後にのみ、乗員保護装置８０を展開する。図示されているように、ディスクリートハードウェア安全化回路３００はまた、マイクロプロセッサ７０と通信する。マイクロプロセッサ７０とディスクリートハードウェア安全化回路３００の間の通信は、「シミュレーションモード」と呼ばれ、マイクロプロセッサ７０は、ハードウェア安全化回路３００に、衝突状態をシミュレートするよう要求を送る。本発明の一実施形態によれば、以下に詳細に説明するように、「シミュレーションモード」の活動化は、ディスクリートハードウェア安全化回路３００に、衝突状態が存在することを示すための信号をＦＬＩＣ  ７５へ送らせない。
【００１４】
「シミュレーションモード」では、マイクロプロセッサ７０はまた、ディスクリートハードウェア安全化回路３００の構成要素のそれぞれの安全／信頼性をチェックするように、ディスクリートハードウェア安全化回路に要求を送ることができる。
【００１５】
次に図２を参照すると、本発明の一実施形態による１軸ディスクリートハードウェア安全化回路１００のブロック図が示されている。１軸ディスクリートハードウェア安全化回路１００は、ｘ加速度計１０、アナログ信号プロセッサ１２、ｘ高位側閾値ユニット１１、およびｘ低位側閾値ユニット１３を含む。ｘ高位側閾値ユニット１１とアナログ信号プロセッサ１２からの出力、ｘ低位側閾値ユニット１３とアナログ信号プロセッサ１２からの出力をそれぞれ受け取る、比較器１４および１５が設けられる。１軸ディスクリートハードウェア安全化回路１００はまた、容量性スイッチ１６、デジタル出力選択ユニット１７、デジタルイネーブルピンテストユニット１８、デジタル制御ルータ３０、およびイネーブルピンロジックユニット４０を含む。
【００１６】
暫時、図３を参照すると、１軸ディスクリートハードウェア安全化回路１００は、図１の車両乗員保護システム５００に組み込まれている。以下に図示し詳細に説明するように、１軸ディスクリートハードウェア安全化回路１００の様々な構成要素が、マイクロプロセッサ７０と通信する。さらに、衝突状態が存在することを示すイネーブルピンロジックユニット４０からの出力は、ＦＬＩＣ  ７５に送られる。
【００１７】
図２および図３に示されているように、ｘ加速度計１０はセンサであり、車両の加速度を示しそれに比例する信号をｘ加速度計に出力し、この信号は車両の加速度に対応するアナログ電圧信号である。アナログ信号プロセッサ１２は、ｘ加速度計１０からアナログ電圧信号を受け取る。アナログ信号プロセッサ１２は、望ましくないノイズを最小にするために信号を遅くし、平均化することによって変形させる。アナログ信号プロセッサ１２はまた、信号の大きさにおける保証をもたらす。ｘ加速度計１０からの信号は、２．５ボルトにバイアスされる。図７を参照すると、アナログ信号プロセッサ１２は、それぞれが信号の波形を整形する、２つのローパスフィルタＬＰＦ１およびＬＰＦ２を含む。ＬＰＦ１は抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ１を含み、ＬＰＦ２は抵抗器Ｒ２とコンデンサＣ２を含む。さらに、ＬＰＦ１およびＬＰＦ２の遮断周波数は、たとえば、それぞれ６．８Ｈｚおよび６７９Ｈｚでよい。
【００１８】
図２および図３に戻ると、比較器１４の一方の入力端子はアナログ信号プロセッサ１２からの出力信号を受け取り、他方の入力端子はｘ高位側閾値ユニット１１からの信号を受け取る。同様に、比較器１５は２つの入力端子を有し、一方の入力端子はアナログ信号プロセッサ１２からの出力を受け取り、他方の入力端子はｘ低位側閾値ユニット１３からの信号を受け取る。ｘ高位側閾値ユニット１１およびｘ低位側閾値ユニット１３からの信号は、アナログ信号プロセッサ１２のローパスフィルタＬＰＦ１を通じた、ｘ加速度計１０からの出力信号によって変化する。本発明の一実施形態によれば、アナログ信号プロセッサ１２により、ｘ加速度計１０が、ｘ加速度計１０の真のオフセットを適切に囲むように、各閾値を同時にオフセットさせることが可能になる。たとえば、ｘ加速度計１０のオフセットが２．５ボルトではなく２．４５ボルトである場合は、オフセットの変動を補償するように、ｘ高位側閾値ユニット１１およびｘ低位側閾値ユニット１３の両方が、アナログ信号プロセッサ１２のローパスフィルタＬＰＦ１によって引き下げられる。
【００１９】
同様に、ｘ加速度計１０の２．５ボルトより高いオフセットに対しては、ｘ高位側およびｘ低位側閾値ユニット１１および１３は、それぞれ上方向に調整される。たとえば、ｘ加速度計１０のオフセットが２．５ボルトではなく２．６５ボルトの場合は、ｘ高位側閾値ユニット１１およびｘ低位側閾値ユニットの両方が、アナログ信号プロセッサ１２のローパスフィルタＬＰＦ１によって、より高い電圧にシフトされる。ｘ高位側閾値ユニット１１およびｘ低位側閾値ユニット１３とＬＰＦ１の補償が可能になることで、閾値とｘ加速度計１０の公称オフセットの関係の不確定性を取り除くことにより、閾値ポイントの信頼性が向上する。これにより、トリガの差分（閾値−オフセット）が精度を向上し、それによって安全化ソリューションがアダプティブに最適化される。このディスクリートプロセスは、安全化ソリューションに通常用いられるアナログ−デジタル変換器が不要になり、それによって信号量子化に伴う望ましくない影響が取り除かれる。±０．１５ボルトなどの小さな信号に処理を行うときは、デジタル化システムの精度により、かなり大きな誤差が導入され、これは本発明の一実施形態によって軽減される。
【００２０】
比較器１４は、アナログ信号プロセッサ１２からの信号によって表される、車両の正の（すなわち前方向に移動する車両の）加速度を、ｘ高位側閾値ユニット１１内に記憶された所定の閾値と比較する。同様に、比較器１５は、アナログ信号プロセッサ１２からの信号によって表される、車両の負の（すなわち後方向に移動する車両の）加速度を、ｘ低位側閾値ユニット１３内に記憶された所定の閾値と比較する。比較器１４および１５は、ｘ加速度計１０の出力信号に応じて、衝突状態を示す信号が存在するかどうかを判定する。
【００２１】
図７に戻ると、ｘ高位側閾値ユニット１１とｘ低位側閾値ユニット１３は、上側閾値と下側閾値を決定する抵抗器Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６を含む。図示されているように、一連の抵抗器は、抵抗器Ｒ３の高電圧端を通じてＶｃｃに、および抵抗器Ｒ６の低電圧端を通じて接地に接続される。この実施形態では、ｘ高位側閾値ユニット１１内に記憶されたｘ高位側閾値および、ｘ低位側閾値ユニット１３内に記憶されたｘ低位側閾値は、たとえば、抵抗器Ｒ３〜Ｒ６の値を変えることによって容易に変更することができる。したがって、ディスクリートハードウェア安全化回路は、乗員保護装置８０を活動化するのに必要な加速度の大きさの変化に、容易に適合することができる。
【００２２】
図２および図３に示されているように、ｘ高位側閾値は、乗員保護装置８０を活動化するように規定された最大電圧を表す信号であり、ｘ低位側閾値は、乗員保護装置８０を活動化するように規定された最小電圧の信号である。たとえば、最大電圧は、２．５ボルトより大きな任意の値に設定することができ（車両が前方向に動いている場合）、最小電圧は、２．５ボルト未満の任意の値に設定することができる（車両が後方向に動いている場合）。しかし公称値として、これらの閾値はそれぞれ２．７ボルトと２．３ボルトに設定される。
【００２３】
比較器１４は、実際に検出された電圧の一部（たとえば、実際に検出された信号の特性は、ローパスフィルタによって、位相シフト、時間遅延、および振幅減衰の形で変化する。）であるアナログ信号プロセッサ１２からの出力信号を、ｘ高位側閾値ユニット１１からの出力信号と比較する。アナログ信号プロセッサ１２の出力信号の電圧が、ｘ高位側閾値の電圧を超えるときは、比較器１４はロー信号を出力する。そうでない場合は、信号はまったく出力されない。一方、比較器１５は、アナログ信号プロセッサ１２からの出力信号を、ｘ低位側閾値ユニット１３からの出力信号と比較する。アナログ信号プロセッサ１２の出力信号の電圧が、ｘ低位側閾値の電圧より低くなるときは、比較器１５もロー信号を出力する。そうでない場合は、信号はまったく出力されない。
【００２４】
比較器１４または１５からのロー信号は、容量性スイッチ１６を活動化する（すなわち容量性スイッチ１６はオン状態になる）ことになり、それによって容量性スイッチからの出力信号はハイとなる。そうでなく比較器１４または１５のいずれからも信号が受け取られない場合は、容量性スイッチ１６の出力信号はローのままとなる。図７に示されているように、容量性スイッチ１６は、コンデンサＣ３、抵抗器Ｒ７およびＲ８、およびＰＮＰトランジスタＱ１を含む。コンデンサＣ３に蓄積された電荷は、タイミング構成要素として用いられる。このタイミング構成要素は、以下に詳しく説明するように、ｘ加速度計１０が所定の閾値に達したことを示す信号を、どれだけ長く送るかを決定する。したがって、マイクロプロセッサ、ラッチ振動子、およびソフトウェアなどの高価な構成部品は不要になる。それにより、１軸安全化ソリューションの全体のコストが低減される。
【００２５】
容量性スイッチ１６が活動化された後、ＰＮＰトランジスタＱ１からのハイ信号は、デジタル制御ルータ３０に送られ、比較器１４または１５からロー信号を受け取っている間に、追加時間量を加えた間、送られ続けることになる。追加時間量は、主としてコンデンサＣ３の値に応じて変化する。本発明の一実施形態によれば、コンデンサＣ３の値は、３００ｍｓの遅延を生じるように選択することができる。
【００２６】
この時間遅延は、ＦＬＩＣ  ７５が乗員保護装置８０を適切に活動化することができるのに十分な準備時間を確保するように規定される。言い換えれば、コンデンサＣ３内のエネルギーがなくなり、コンデンサＣ３の両端の電圧が低下すると、コンデンサＣ３を再充電しようとしてＰＮＰトランジスタＱ１を通って電流が移動し始める。ＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタ−ベース接合を通って電荷が流れるのに従って、ＰＮＰトランジスタＱ１により、ＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタ−ベース接合を通る電荷の流れのベータ倍に等しい、エミッタ−コレクタ間の電荷の流れが可能になる。容量性スイッチ１６の機能は、もっぱらコンデンサＣ３の電荷に基づく、ＰＮＰの状態変化である。この状態変化により、ＰＮＰトランジスタＱ１を通る電流がそのコレクタに達するのが可能になるか、または電流がそのコレクタに達するのが抑止されることになる。
【００２７】
図３、５、および７に示されているように、容量性スイッチ１６がオン状態になると、ハイ信号が直接、デジタル制御ルータ３０に送られる。デジタル制御ルータ３０は、ハイ信号を受け取り、それをイネーブルピンロジックユニット４０（実際の衝突状態が存在する場合）、またはマイクロプロセッサ７０（「シミュレーションモード」の場合）に導く。本発明の一実施形態によれば、「シミュレーションモード」時にはマイクロプロセッサ７０は、デジタル出力選択ユニット１７を介して、デジタル制御ルータ３０にシミュレートされた衝突のデータを出力するように指示する。マイクロプロセッサ７０上で動作するソフトウェアは、衝突をシミュレートするためにｘ加速度計１０を活動化することができる。したがって、デジタル出力選択ユニット１７から、デジタル制御ルータ３０にハイ信号（図５および７で、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿ｉｎｐｕｔとして示されている）が供給されると、デジタル制御ルータ３０からの出力は、マイクロプロセッサ７０へ経路指定される。
【００２８】
「シミュレーションモード」時は、以下の構成要素、すなわちｘ加速装置１０、ｘ高位側閾値ユニット１１、アナログ信号プロセッサ１２、比較器１４、容量性スイッチ１６、デジタル出力選択ユニット１７、およびデジタル制御ルータ３０により、診断テストを行うことができる。ｘ加速度計１０の診断テストは、正方向のみに動くので、ｘ低位側閾値ユニット１３および比較器１５はテストされない。
【００２９】
図５および７に示されているように、デジタル制御ルータ３０は、トランジスタＱ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５と、抵抗器Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびＲ１６を含む。デジタル出力選択ユニット１７は、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿ｉｎｐｕｔ上の信号をデジタル制御ルータ３０に送る。デジタル出力選択ユニット１７によって送られた信号がロー信号である場合は、容量性スイッチ１６から受け取ったハイ信号は、イネーブルピンロジックユニット４０へ送られる。デジタル出力選択ユニット１７によって送られた信号がハイ信号（「シミュレーションモード」）である場合は、容量性スイッチ１６から受け取ったハイ信号は、マイクロプロセッサ７０へ送られる。
【００３０】
図５に詳しく示されているように、トランジスタＱ３またはトランジスタＱ５がアクティブとなるには、容量性スイッチ１６からの信号がなければならない。容量性スイッチ１６からの信号がある場合に、かつその場合に限って、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿ｉｎｐｕｔが意味をもつ。容量性スイッチ１６からのハイ信号がある場合は、信号がイネーブルピンロジック４０またはマイクロプロセッサ７０のどちらの方向に行くかを選択するために、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿ｉｎｐｕｔを用いることができる。トランジスタＱ４は、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿ｉｎｐｕｔによって制御され、トランジスタＱ２は、トランジスタＱ４と容量性スイッチ１６によって制御される。したがって、トランジスタＱ２がターンオンされるためには、トランジスタＱ４がターンオフされなければならず、かつ容量性スイッチ１６からのハイ信号がなければならない。すなわち、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿ｉｎｐｕｔがハイであり、トランジスタＱ１がハイの場合は、トランジスタＱ４とトランジスタＱ５がオンとなり、トランジスタＱ２とＱ３はオフとなる。Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿ｉｎｐｕｔがローであり、トランジスタＱ１がハイの場合は、トランジスタＱ４とトランジスタＱ５はオフとなり、トランジスタＱ２とトランジスタＱ３がオンとなる。トランジスタＱ１がオフの場合は、デジタル制御ルータ３０からは何も出力されない。
【００３１】
図２および３に戻ると、イネーブルピンロジックユニット４０は、デジタル制御ルータ３０およびデジタルイネーブルピンテストユニット１８からの入力を受け取る。本発明の一実施形態によれば、イネーブルピンロジックユニット４０は２つの主な機能を有する。イネーブルピンロジックユニット４０の第１の機能は、ＦＬＩＣ  ７５のテスト状態に、安全に、入りかつ出ることである。以下で詳しく論じるように、イネーブルピンロジックユニット４０は、２つのイネーブルピンを含む。一方のイネーブルピンは、ＦＬＩＣ  ７５のハイサイドドライバを制御し、他方のイネーブルピンは、ＦＬＩＣ  ７５のローサイドドライバを制御する。
【００３２】
ハイサイドドライバまたはローサイドドライバの１つだけが活動化された場合は、ＦＬＩＣ  ７５は、誤って乗員保護装置８０を展開する潜在性なしに、診断テストを実行することができる。ハイサイドドライバおよびローサイドドライバの両方が活動化された場合は、乗員保護装置８０を展開することができる。ハイサイドドライバおよびローサイドドライバの両方が活動化されていない場合は、乗員保護装置８０を展開することはできず、診断テストを実行することもできない。一部の診断テストはハイサイドドライバが活動化される必要があり、一部の診断テストはローサイドドライバが活動化される必要がある。１つの診断テストだけは、短時間、ハイサイドドライバとローサイドドライバの両方が活動化される必要があり、その診断テストは、エンジンがスイッチオンされた直後に実行される。
【００３３】
イネーブルピンロジックユニット４０の第２の機能は、安全化事象（すなわち、衝突状態が存在する）のケースにおいて、ＦＬＩＣ  ７５をイネーブルすることである。ディスクリートハードウェア安全化回路１００が、両方のイネーブルピンを活動化する（すなわち、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｈがハイで、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌがローになる）と、ＦＬＩＣ  ７５は安全化事象が発生したことを知る。マイクロプロセッサ７０からの起動コマンドなしに、安全化事象が発生した場合は、ＦＬＩＣ  ７５は乗員保護装置８０を活動化するように起動しない。同様に、マイクロプロセッサ７０がＦＬＩＣ  ７５に起動コマンドを送り、かつディスクリートハードウェア安全化回路１００の両方のイネーブルピンが活動化されない場合は、ＦＬＩＣ  ７５は乗員保護装置８０を活動化するように起動しない。したがって、ディスクリートハードウェア安全化回路１００の両方のイネーブルピンが活動化され、かつマイクロプロセッサ７０が起動コマンドを送る場合にのみ、乗員保護装置８０が活動化されることになる。
【００３４】
図６に示されているように、イネーブルピンロジックユニット４０は、デジタルイネーブルピンテストユニット１８およびデジタル制御ルータ３０から入力信号を受け取る。デジタルイネーブルピンテストユニット１８からの入力信号は、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１信号とＤｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２信号を含む。デジタル制御ルータ３０からの入力信号は、ハイ信号またはロー信号である。デジタル制御ルータ３０からのハイ信号は、安全化事象が発生し、かつデジタル出力選択ユニット１７が、デジタル制御ルータ３０に、「シミュレーションモード」がセットされていないことを示すロー信号を送ったことを示している。デジタル制御ルータ３０からのロー信号は、安全化事象が実証されていないことを示す。
【００３５】
図６に示されているように、イネーブルピンロジックユニット４０は、Ｅｎａｂｌｅ＿ＨピンおよびＥｎａｂｌｅ＿Ｌピンを活動化するための回路を含む。Ｅｎａｂｌｅ＿ＨピンはＦＬＩＣ  ７５内のハイサイドドライバを制御し、Ｅｎａｂｌｅ＿ＬピンはＦＬＩＣ  ７５内のローサイドドライバを制御する。これらのイネーブルピンは、反対の極性を有する。乗員保護装置８０が展開されるためには、両方のイネーブルピンが活動化されなければならない。Ｅｎａｂｌｅ＿Ｈピンを活動化するには、ハイ信号が受け取られなければならない（すなわち、デジタルハイ５Ｖ信号が供給される）。Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌピンを活動化するには、ロー信号が受け取られなければならない（すなわち、デジタルロー０Ｖ信号が供給される）。比較器スイッチ１６からデジタル制御ルータ３０を通してハイ信号を受け取った場合は、これら両方のイネーブルピンが活動化される。
【００３６】
イネーブルピンロジックユニット４０は、ダイオードＤ１、抵抗器Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１およびＲ２２、ＮＰＮトランジスタＱ８、および電圧源Ｖｃｃを含む。デジタル制御ルータ３０からの出力は、ダイオードＤ１に送られる。図６には、デジタルイネーブルピンテストユニット１８の回路図も示されている。デジタルイネーブルピンテストユニット１８は、抵抗器Ｒ１７およびＰＮＰトランジスタＱ６と、ＮＰＮトランジスタＱ７を含む。以下の表１は、デジタルイネーブルピンテストユニット１８に対する様々な入力条件と、Ｅｎａｂｌｅ＿ＨおよびＥｎａｂｌｅ＿Ｌピンの出力、およびＦＬＩＣの起動準備完了の状態を含む。
【００３７】
【表１】
2009523654.tif 000003
【００３８】
図６に戻ると、表１の条件Ｉでは、デジタル制御ルータ３０からのロー信号は、安全化事象は生じていないことを示す。このロー信号は、ダイオードＤ１、およびＮＰＮトランジスタＱ８にも送られる。デジタル制御ルータ３０からのロー信号は、ＮＰＮトランジスタＱ８をターンオフに、ダイオードＤ１をローに保つ。ダイオードＤ１がローであると、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｈピンはローすなわち活動化されない。Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１とＤｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２は、トランジスタＱ６またはＱ７のどちらかをターンオンするために共に働く。言い換えれば、トランジスタＱ６またはＱ７のどちらかをイネーブルするには、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１とＤｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２の間に状態の差異がなければならない。したがって条件Ｉでは、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１とＤｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２はハイなので状態変化はなく、したがってトランジスタＱ６とＱ７は共にオフとなる。すべてのトランジスタがオフであると、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌは電圧源Ｖｃｃのためにハイすなわち活動化されないままである。安全化事象が生じていないので、乗員保護装置は作動状態にされない。これは次の３つの条件に当てはまる。
【００３９】
条件ＩＩでは、デジタル制御ルータ３０からのロー信号は、ＮＰＮトランジスタＱ８をターンオフに保つ。またダイオードＤ１へのロー信号はダイオードをローに保ち、したがってＥｎａｂｌｅ＿Ｈピンはローすなわち活動化されない。Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１上のハイ信号とＤｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２上のロー信号は、ＰＮＰトランジスタＱ６をオフに保ち、ＮＰＮトランジスタＱ７をターンオンする。ＮＰＮトランジスタＱ７がオンであるので、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌラインはローへ引っ張られ、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌピンが活動化される。
【００４０】
条件ＩＩＩでは、デジタル制御ルータ３０からのロー信号は、ＮＰＮトランジスタＱ８をターンオフに保つ。またダイオードＤ１へのロー信号は、ダイオードをローに保つ。Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１上のロー信号とＤｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２上のハイ信号は、ＰＮＰトランジスタＱ６をターンオンし、ＮＰＮトランジスタＱ７をターンオフする。ＰＮＰトランジスタＱ６がオンであるので、トランジスタを通って電流が流れ、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｈをハイすなわち活動化する。ＮＰＮトランジスタＱ７はオフであるので、電圧源ＶｃｃがＥｎａｂｌｅ＿Ｌをハイに保ち、したがって活動化されない。
【００４１】
条件ＩＶでは、デジタル制御ルータ３０からのロー信号は、ＮＰＮトランジスタＱ８をターンオフに保つ。またダイオードＤ１へのロー信号はダイオードをローに保ち、したがってＥｎａｂｌｅ＿Ｈピンはローすなわち活動化されない。Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１上のロー信号とＤｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２上のロー信号は、トランジスタＱ６とＱ７の両方をオフに保つ。したがって、ＮＰＮトランジスタＱ７がオフであるので、電圧源ＶｃｃがＥｎａｂｌｅ＿Ｌをハイに保ち、したがって活動化されない。
【００４２】
条件Ｖでは、デジタル制御ルータ３０からのハイ信号は、安全化事象が発生したことを示す。ハイ信号は、ＮＰＮトランジスタＱ８をターンオンに保つ。またダイオードＤ１へのハイ信号はダイオードをハイに保ち、したがってＥｎａｂｌｅ＿Ｈピンは常にハイすなわち活動化される。Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１上のハイ信号と、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２上のハイ信号は、トランジスタＱ６とＱ７をオフに保つ。トランジスタＱ８が常にオンであるので、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌラインはローに引っ張られ、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌピンは活動化される。したがって、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌは常にローすなわち活動化される。安全化事象が発生したので、乗員保護装置は作動状態にされる。トランジスタＱ６またはＱ７がオンかオフかは、安全化事象が発生しておりそれによりイネーブルピンテストロジックが無効化されるので、回路に影響を与えない。これはさらに、以下の条件で示される。
【００４３】
条件ＶＩでは、デジタル制御ルータ３０からのハイ信号は、ＮＰＮトランジスタＱ８をターンオンに保ち、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌラインをローに引っ張り、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌピンを活動化する。またダイオードＤ１へのハイ信号はダイオードをハイに保ち、したがってＥｎａｂｌｅ＿Ｈピンはハイすなわち活動化される。Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１上のハイ信号とＤｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２上のロー信号は、ＰＮＰトランジスタＱ６をオフに保ち、ＮＰＮトランジスタＱ７をターンオンする。これは、イネーブルピンの状態を変化させない。
【００４４】
条件ＶＩＩでは、デジタル制御ルータ３０からのハイ信号は、ＮＰＮトランジスタＱ８をターンオンに保ち、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌラインをローに引っ張り、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌピンを活動化する。またダイオードＤ１へのハイ信号はダイオードをハイに保ち、したがってＥｎａｂｌｅ＿Ｈピンはハイすなわち活動化される。Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１上のロー信号とＤｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２上のハイ信号は、ＰＮＰトランジスタＱ６をターンオンし、ＮＰＮトランジスタＱ７をターンオフする。これは、イネーブルピンの状態を変化させない。
【００４５】
条件ＶＩＩＩでは、デジタル制御ルータ３０からのハイ信号は、ＮＰＮトランジスタＱ８をターンオンに保ち、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌラインをローに引っ張り、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌピンを活動化する。またダイオードＤ１へのハイ信号はダイオードをハイに保ち、したがってＥｎａｂｌｅ＿Ｈピンはハイすなわち活動化される。Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１上のロー信号とＤｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２上のロー信号は、トランジスタＱ６とＱ７の両方をターンオフに保つ。
【００４６】
要約すると、イネーブルピンロジックの診断を利用するためには、一時にイネーブルピンを１つだけイネーブルすることが必要である。Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１とＤｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２の両方が同じ電圧（すなわち、共にハイまたは共にロー）である場合は、Ｅｎａｂｌｅ＿ＨとＥｎａｂｌｅ＿Ｌの両方が非アクティブのままとなる。しかし、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２がハイで、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１がローの場合は、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｈはアクティブとなり、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌは非アクティブとなる。同様に、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿２がローで、Ｄｉｇｉｔａｌ＿ｔｅｓｔ＿１がハイの場合は、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｌはアクティブとなり、一方、Ｅｎａｂｌｅ＿Ｈは非アクティブとなる。
【００４７】
次に図４を参照すると、本発明の第２の実施形態が示されている。図４は、乗員保護装置８０を活動化するための２軸ディスクリートハードウェア安全化回路４００を示す。図示されているように、２軸ディスクリートハードウェア安全化回路４００は、図２に示されているのと同じ構成要素を含み、ｙ加速度計２１、ｙ高位側閾値ユニット２０、ｙ低位側閾値ユニット２３、第２のアナログ信号プロセッサ２２、および２つの追加の比較器２４および２５が追加されている。２軸ディスクリートハードウェア安全化回路４００は、１軸ディスクリートハードウェア安全化回路１００とほぼ同様に動作するが、ｙ軸上の正および負の加速度検出が含まれる。
【００４８】
本発明を実施したプロセス８００の実施例が、図８に示されている。プロセス８００は、ステップ８１０にて開始される。ステップ８２０では、車両の加速度が決定される。ステップ８３０では、車両の加速度が所定の閾値（たとえば閾値は、図２に示されているような、ｘ高位側閾値またはｘ低位側閾値または両方の値であり得る）を超えるかどうかが判定される。判定がＹＥＳの場合は、プロセス８００はステップ８３０からステップ８４０へ進む。ステップ８３０の判定がＮＯの場合は、プロセス８００はステップ８２０へ戻る。
【００４９】
ステップ８４０では、所定の閾値を超えたことを示すイネーブル信号が、ルータに送られる。ステップ８５０では、イネーブル信号が容量性スイッチを用いて依然としてイネーブルされたままであるかどうかが判定される。判定がＹＥＳの場合は、プロセス８００はステップ８５０からステップ８６０へ進む。ステップ８５０の判定がＮＯの場合は、プロセス８００はステップ８２０へ戻る。ステップ８６０では、テストモードがセットされているかどうかが判定される。判定がＹＥＳならば、プロセス８００はステップ８６０からステップ８７０へ進む。判定がＮＯの場合は、プロセス８００はステップ８６０からステップ８８０へ進む。ステップ８７０ではマイクロプロセッサは、テスト目的のために、所定の閾値を超えたことを示すイネーブル信号を受け取る。ステップ８８０では、乗員保護装置を展開すべきかどうかを判定するために、イネーブル信号が用いられる。
【００５０】
本明細書内で開示された実施形態は、すべての点において例示的なものであり、本発明を限定するものではないと見なされるべきである。本発明は、上述の実施形態にまったく限定されない。本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、実施形態に対して様々な修正および変更を行うことができる。本発明の範囲は、実施形態ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意味および等価なものの範囲内の様々な修正および変形は、本発明の範囲内であるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態によるディスクリートハードウェア安全化回路を組み込んだ、車両乗員保護システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による、乗員保護装置を活動化するための１軸ディスクリートハードウェア安全化回路を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による、車両乗員保護システム内に組み込まれた１軸ディスクリートハードウェア安全化回路を示すブロック図である。
【図４】本発明のもう１つの実施形態による、乗員保護装置を活動化するための２軸ディスクリートハードウェア安全化回路を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態による、乗員保護装置を活動化するためのディスクリートハードウェア安全化回路内で用いられるデジタル制御ルータを示す回路図である。
【図６】本発明の一実施形態による、乗員保護装置を活動化するためのハードウェア安全化回路内で用いられるイネーブルピンロジック回路を示す回路図である。
【図７】本発明の一実施形態による、乗員保護装置を活動化するための１軸ハードウェア安全化回路を示す回路図である。
【図８】本発明の一実施形態により実行されるプロセスを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ｘ加速度計
１１  ｘ高位側閾値ユニット
１２  アナログ信号プロセッサ
１３  ｘ低位側閾値ユニット
１４  比較器
１５  比較器
１６  容量性スイッチ
１７  デジタル出力選択ユニット
１８  デジタルイネーブルピンテストユニット
２０  ｙ高位側閾値ユニット
２１  ｙ加速度計
２２  アナログ信号プロセッサ
２３  ｙ低位側閾値ユニット
２４  比較器
２５  比較器
３０  デジタル制御ルータ
４０  イネーブルピンロジックユニット
７０  マイクロプロセッサ
７５  ＦＬＩＣ
８０  乗員保護装置
９０  マイクロプロセッサ
１００  １軸ディスクリートハードウェア安全化回路
２００  主処理装置
３００  ディスクリートハードウェア安全化回路
４００  ２軸ディスクリートハードウェア安全化回路
５００  車両乗員保護システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009523654.tif 000009
【図７】
2009523654.tif 000010
【図８】
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【国際調査報告】
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