(57)【要約】【課題】待機時に低消費電流でタイマーカウントを実施しつつ起動時に精度校正を行うことにより高精度なタイマーカウントを可能とした車両用電子制御装置及び車両乗員検知装置を提供する。【解決手段】マイコン１３は、待機状態ではＣＲ発振回路１６によって供給されるサブクロックによってタイマーカウントを実行し、起動状態では荷重センサの３１〜３４のゼロ点補正を行うとと共に水晶発振子１５によって供給されるメインクロックを用いてサブクロックに基づくタイマーカウントの精度校正を行う。よって、ＣＲ発振回路１６によって低消費電流でタイマーカウントを実行することができると共に、メインクロックを用いてタイマーカウントを精度校正することにより確実にタイマーカウントの精度を保つことができる。【選択図】  図１
2004226165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリから直接供給される電源によってタイマーカウントを実行して待機すると共に、予め設定されたタイマー起動時間をカウントした時又はイグニッションキーがオンされた時に起動されるように構成された車両用電子制御装置において、
起動時にメインクロックを供給する第一の発振手段と、
前記タイマーカウントを実行するためにサブクロックを供給する第二の発振手段と、
を備え、
前記メインクロックを用いて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度校正を行うように構成されたことを特徴とする車両用電子制御装置。
【請求項２】
前記第二の発振手段の発振周波数は、前記第一の発振手段の発振周波数よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御装置。
【請求項３】
前記第一の発振手段は、機械的共振を利用した発振器からなり、
前記第二の発振手段は、電気的共振を利用した発振器からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用電子制御装置。
【請求項４】
前記第一の発振手段は、水晶発振子又はセラミック発振子からなり、
前記第二の発振手段は、ＣＲ発振回路からなることを特徴とする請求項３に記載の車両用電子制御装置。
【請求項５】
前記第一の発振手段より供給される前記メインクロックに基づいてクロック動作するマイコンを備え、
前記第一の発振手段及び前記第二の発振手段が、前記マイコンに内蔵されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用電子制御装置。
【請求項６】
前記第一の発振手段より供給される前記メインクロックによってクロック動作するマイコンと、
前記第二の発振手段より供給される前記サブクロックによってクロック動作するタイマー回路と、
を備え、
前記タイマー回路より出力されるクロック波形が前記マイコンに外部入力されるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用電子制御装置。
【請求項７】
前記メインクロックの一定カウント数に対して前記サブクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度を校正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両用電子制御装置。
【請求項８】
前記サブクロックのカウント結果と、前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の車両用電子制御装置。
【請求項９】
前記サブクロックのカウント結果に基づいて前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数を演算することを特徴とする請求項７に記載の車両用電子制御装置。
【請求項１０】
前記サブクロックの一定カウント数に対して前記メインクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度を校正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両用電子制御装置。
【請求項１１】
前記メインクロックのカウント結果と、前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の車両用電子制御装置。
【請求項１２】
前記メインクロックのカウント結果に基づいて前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数を演算することを特徴とする請求項１０に記載の車両用電子制御装置。
【請求項１３】
前記サブクロックに基づくタイマーカウントによって定期的に起動が行われる度に、前記メインクロックを用いて前記サブクロックに基づくタイマーカウント精度の校正が実施されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の車両用電子制御装置。
【請求項１４】
車両シートにおける荷重を荷重センサにて検出し、その荷重検出結果に基づいて乗員状態の判別を行うと共に、バッテリから直接供給される電源によってタイマーカウントを実行して待機し、予め設定されたタイマー起動時間をカウントした時に起動されて前記荷重センサのゼロ点補正を行うように構成された車両乗員検知装置において、
起動時にメインクロックを供給する第一の発振手段と、
前記タイマーカウントを実行するためのサブクロックを供給する第二の発振手段と、
を備え、
前記メインクロックを用いて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度校正を行うように構成されたことを特徴とする車両乗員検知装置。
【請求項１５】
前記第二の発振手段の発振周波数は、前記第一の発振手段の発振周波数よりも低いことを特徴とする請求項１４に記載の車両乗員検知装置。
【請求項１６】
前記第一の発振手段は、機械的共振を利用した発振器からなり、
前記第二の発振手段は、電気的共振を利用した発振器からなることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の車両乗員検知装置。
【請求項１７】
前記第一の発振手段は、水晶発振子又はセラミック発振子からなり、
前記第二の発振手段は、ＣＲ発振回路からなることを特徴とする請求項１６に記載の車両乗員検知装置。
【請求項１８】
前記第一の発振手段より供給される前記メインクロックに基づいてクロック動作するマイコンを備え、
前記第一の発振手段及び前記第二の発振手段が、前記マイコンに内蔵されたことを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれかに記載の車両乗員検知装置。
【請求項１９】
前記第一の発振手段より供給される前記メインクロックによってクロック動作するマイコンと、
前記第二の発振手段より供給される前記サブクロックによってクロック動作するタイマー回路と、
を備え、
前記タイマー回路より出力されるクロック波形が前記マイコンに外部入力されるように構成されたことを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれかに記載の車両乗員検知装置。
【請求項２０】
前記メインクロックの一定カウント数に対して前記サブクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度を校正することを特徴とする請求項１４乃至１９のいずれかに記載の車両乗員検知装置。
【請求項２１】
前記サブクロックのカウント結果と、前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項２０に記載の車両乗員検知装置。
【請求項２２】
前記サブクロックのカウント結果に基づいて前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数を演算することを特徴とする請求項２０に記載の車両乗員検知装置。
【請求項２３】
前記サブクロックの一定カウント数に対して前記メインクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度を校正することを特徴とする請求項１４乃至１９のいずれかに記載の車両乗員検知装置。
【請求項２４】
前記メインクロックのカウント結果と、前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項２３に記載の車両乗員検知装置。
【請求項２５】
前記メインクロックのカウント結果に基づいて前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数を演算することを特徴とする請求項２３に記載の車両乗員検知装置。
【請求項２６】
前記サブクロックに基づくタイマーカウントによって定期的に起動が行われる度に、前記メインクロックを用いて前記サブクロックに基づくタイマーカウント精度の校正が実施されることを特徴とする請求項１４乃至２５のいずれかに記載の車両乗員検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される車両用電子制御装置に関するものであり、特に、車両の座席に着座している乗員状態を判別して車両乗員保護装置へ伝送するようにした車両乗員検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乗員の種類に応じてエアバッグの展開量を変化させることを目的として、歪式荷重センサを車両のシートレール上の複数箇所に設けて車両シートにおける荷重（すなわち、乗員の体重）を計測することにより、着座乗員の有無だけでなく、大人／子供等の着座乗員の種類をも判定可能な車両乗員検知装置が提案されている。
【０００３】
例えば、図７に示す従来の車両乗員検知装置１０１は、電源回路１１、信号電圧比較器１２、マイコン１３０、タイマー回路１８、消費電流カット回路１４、消費電流の大きい回路１７等を主体として構成されている。電源回路１１は、電源供給線２１を介して車両バッテリ２に接続されており、ＶＯ端子より５Ｖ電圧を出力する。また、車両バッテリ２は、イグニッションキースイッチ３を経由して信号電圧比較器１２に接続されている。
【０００４】
車両乗員検知装置１０１に車両バッテリ２が接続されると、電源供給線２１を通じて電源回路１１に電源が供給される。電源回路１１は、バッテリ電圧をレギュレートし、５Ｖ電圧をマイコン１３０及びタイマー回路１８に供給する。５Ｖ電圧の供給によってマイコン１３０は動作を開始し、水晶発振子１５のクロックによって動作する。マイコン１３０は、所定の演算・制御を実施した後、水晶発振子１５のクロックを停止して消費電流を低減する。
【０００５】
一方、タイマー回路１８は、ＣＲ発振回路１６のクロックによってタイマーカウントを開始する。そして、タイマー回路１８が予め設定されたタイマー起動時間のカウントを完了すると、タイマー起動時間カウント条件の成立を示すタイマー信号を出力し、マイコン１３０に外部割り込みをする。マイコン１３は外部割り込みにより、停止していた水晶発振子１５によるクロック動作を開始する。また、必要に応じて、消費電流カット回路１４をオンして外部電源供給端子２３を通して、荷重センサ３１〜３４等の外部回路にも電圧を供給する。マイコン１３０には、外部信号入力端子２４を介して荷重センサ３１〜３４からの荷重検出値が入力され、その荷重検出値に基づいて車両シートが空席であると判断した場合には、荷重センサのゼロ点補正（空席時荷重検出値の補正）を実施する。マイコン１３０は、荷重センサのゼロ点補正を終了すると、消費電流カット回路１４をオフし、水晶発振子１５のクロックを停止して消費電流を低減し、ＣＲ発信によるタイマー回路１８のみでタイマーカウントする。
【０００６】
イグニッションキースイッチ（ＩＧ−ＳＷ）３がオンされると、ＩＧ端子２２を通じてバッテリ電圧が信号電圧比較器１２に入力される。そして、信号電圧比較器１２への入力電圧がＲｅｆ電圧を超えることにより、信号電圧比較器１２からＩＧ−ＳＷ信号が出力され、マイコン１３０に外部割り込みする。マイコン１３０は、外部割り込みにより、停止していた水晶発振子１５によるクロック動作を開始する。また、消費電流カット回路１４をオンし、外部電源供給端子２３を通して荷重センサ３１等の外部回路にも電圧を供給する。マイコン１３０には、外部信号入力端子２４を介して荷重センサ３１等からの荷重検出値が入力され、荷重検出値に基づいて乗員状態の判別、すなわち、着座乗員の有無や乗員の大人／子供の判別等を実施する。そして、乗員状態の判別結果を、外部信号出力端子２５を通してエアバッグＥＣＵ４０へ出力する。尚、タイマー回路１８は、ＩＧ−ＯＮ中もタイマーカウントを継続している。
【０００７】
イグニッションキースイッチ（ＩＧ−ＳＷ）３がオフされると、ＩＧ端子２２の電圧は０Ｖとなる。これにより、信号電圧比較器１２への入力電圧がＲｅｆ電圧以下になるため、ＩＧ−ＳＷオン信号の出力を停止する。ＩＧ−ＳＷオン信号の出力停止により、マイコン１３０は乗員状態の判別処理を終了し、消費電流カット回路１４をオフし、水晶発振子１５によるクロック動作を停止する。
【０００８】
従って、従来の車両乗員検知装置１０１によれば、待機中はタイマー回路１８がＣＲ発振によりクロックを作成して低い周波数でタイマーカウントを行うことにより低消費電流とし、タイマー起動された状態では、マイコン１３０が水晶発振子１５によりクロック動作して確実に荷重センサ３１等のゼロ点補正を行うことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の車両乗員検知装置１０１では、タイマー回路１８がＣＲ発振によりクロックを作成してタイマーカウントを行い、タイマー起動条件成立時にタイマー信号をマイコン１３０に入力して起動を行う構成であるため、ＣＲ発振周波数が温度変化や劣化等の要因により変化した場合、タイマーカウント誤差が増大するという問題がある。そして、タイマーカウント誤差に起因して荷重センサ３１等のゼロ点補正が一定周期で実施されない場合が生じ、そのため高精度な乗員判別を実施することができない可能性もある。
【００１０】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、待機時に低消費電流でタイマーカウントを実施しつつ起動時に精度校正を行うことにより高精度なタイマーカウントを可能とした車両用電子制御装置及び車両乗員検知装置を提供することを解決すべき課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の車両用電子制御装置は、バッテリから直接供給される電源によってタイマーカウントを実行して待機すると共に、予め設定されたタイマー起動時間をカウントした時又はイグニッションキーがオンされた時に起動されるように構成された車両用電子制御装置において、起動時にメインクロックを供給する第一の発振手段と、前記タイマーカウントを実行するためにサブクロックを供給する第二の発振手段と、を備え、前記メインクロックを用いて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度校正を行うように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
従って、第二の発振手段によって供給されるサブクロックによってタイマーカウントを実行し、第一の発振手段によって供給されるメインクロックを用いてサブクロックに基づくタイマーカウントの精度校正を行う。よって、待機中は第二の発振手段によるサブクロックによって低消費電流でタイマーカウントを実行することができると共に、起動中は高精度で安定性の高い第一の発信手段によるメインクロックを用いてサブクロックによるタイマーカウントを確実に精度校正することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の車両用電子制御装置は、前記第二の発振手段の発振周波数が、前記第一の発振手段の発振周波数よりも低いことを特徴とする。
【００１４】
従って、第一の発振手段よりも発振周波数が低い第二の発振手段によって供給されるサブクロックによって、低消費電流でタイマーカウントを実行することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の車両用電子制御装置は、前記第一の発振手段が、機械的共振を利用した発振器からなり、前記第二の発振手段が、電気的共振を利用した発振器からなることを特徴とする。
【００１６】
従って、機械的共振を利用した周波数精度及び安定性に優れた発振器からなる第一の発振手段によって供給されるメインクロックを用いて、電気的共振を利用した安価な発振器からなる第二の発振手段によって供給されるサブクロックによるタイマーカウントを高精度に精度校正することができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の車両用電子制御装置は、前記第一の発振手段が、水晶発振子又はセラミック発振子からなり、前記第二の発振手段が、ＣＲ発振回路からなることを特徴とする。
【００１８】
従って、周波数精度及び安定性に優れた水晶発振子又はセラミック発振子によって供給されるメインクロックを用いて、安価なＣＲ発振回路からなる第二の発振手段によって供給されるサブクロックによるタイマーカウントを高精度に精度校正することができる。
【００１９】
また、請求項５に記載の車両用電子制御装置は、前記第一の発振手段より供給される前記メインクロックに基づいてクロック動作するマイコンを備え、前記第一の発振手段及び前記第二の発振手段が、前記マイコンに内蔵されたことを特徴とする。
【００２０】
従って、第一の発振手段より供給されるメインクロックに基づいてクロック動作するマイコンに第一の発振手段及び第二の発振手段を内蔵することにより、第二の発振手段によって供給されるサブクロックに基づくタイマーカウントを、簡単な構成で確実に精度校正することができる。
【００２１】
また、請求項６に記載の車両用電子制御装置は、前記第一の発振手段より供給される前記メインクロックによってクロック動作するマイコンと、前記第二の発振手段より供給される前記サブクロックによってクロック動作するタイマー回路と、を備え、前記タイマー回路より出力されるクロック波形が前記マイコンに外部入力されるように構成されたことを特徴とする。
【００２２】
従って、第二の発振手段より供給されるサブクロックによってクロック動作するタイマー回路より出力されるクロック波形がマイコンに外部入力されることによりタイマーカウントを実行し、第一の発振手段より供給されるメインクロックを用いてタイマーカウントの精度を確実に校正することができる。
【００２３】
また、請求項７に記載の車両用電子制御装置は、前記メインクロックの一定カウント数に対して前記サブクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度を校正することを特徴とする。
【００２４】
すなわち、メインクロックとサブクロックとで同時にカウントを行った場合、サブクロックの変動によりメインクロックの一定カウント数に対するサブクロックのカウント数が変化する。従って、メインクロックの一定カウント数に対してサブクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいてサブクロックに基づくタイマーカウントの精度を確実に校正することができる。
【００２５】
また、請求項８に記載の車両用電子制御装置は、前記サブクロックのカウント結果と、前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする。
【００２６】
従って、サブクロックのカウント結果と、タイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を参照することにより、演算処理負荷を低減できると共に、タイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数がノンリニアな特性を示す場合でもタイマーカウントを高精度に校正することができる。
【００２７】
また、請求項９に記載の車両用電子制御装置は、前記サブクロックのカウント結果に基づいて前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数を演算することを特徴とする。
【００２８】
従って、サブクロックのカウント結果に基づいてタイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数を演算により求めることにより、タイマーカウントを確実に校正することができる。
【００２９】
また、請求項１０に記載の車両用電子制御装置は、前記サブクロックの一定カウント数に対して前記メインクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度を校正することを特徴とする。
【００３０】
すなわち、メインクロックとサブクロックとで同時にカウントを行った場合、サブクロックの変動によりサブクロックの一定カウント数に対するメインクロックのカウント数が変化する。従って、サブクロックの一定カウント数に対してメインクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいてサブクロックに基づくタイマーカウントの精度を確実に校正することができる。
【００３１】
また、請求項１１に記載の車両用電子制御装置は、前記メインクロックのカウント結果と、前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする。
【００３２】
従って、メインクロックのカウント結果と、タイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を参照することにより、演算処理負荷を低減できると共に、タイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数がノンリニアな特性を示す場合でもタイマーカウントを高精度に校正することができる。
【００３３】
また、請求項１２に記載の車両用電子制御装置は、前記メインクロックのカウント結果に基づいて前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数を演算することを特徴とする。
【００３４】
従って、メインクロックのカウント結果に基づいてタイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数を演算により求めることにより、タイマーカウントを確実に校正することができる。
【００３５】
また、請求項１３に記載の車両用電子制御装置は、前記サブクロックに基づくタイマーカウントによって定期的に起動が行われる度に、前記メインクロックを用いて前記サブクロックに基づくタイマーカウント精度の校正が実施されることを特徴とする。
【００３６】
従って、サブクロックに基づくタイマーカウントによって定期的に起動が行われる度に、メインクロックを用いてサブクロックに基づくタイマーカウント精度の校正が実施されるので、常に、タイマーカウントの精度を保つことができる。
【００３７】
また、請求項１４に記載の車両乗員検知装置は、車両シートにおける荷重を荷重センサにて検出し、その荷重検出結果に基づいて乗員状態の判別を行うと共に、バッテリから直接供給される電源によってタイマーカウントを実行して待機し、予め設定されたタイマー起動時間をカウントした時に起動されて前記荷重センサのゼロ点補正を行うように構成された車両乗員検知装置において、起動時にメインクロックを供給する第一の発振手段と、前記タイマーカウントを実行するためのサブクロックを供給する第二の発振手段と、を備え、前記メインクロックを用いて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度校正を行うように構成されたことを特徴とする。
【００３８】
従って、第二の発振手段によって供給されるサブクロックによってタイマーカウントを実行し、第一の発振手段によって供給されるメインクロックを用いてサブクロックに基づくタイマーカウントの精度校正を行う。よって、待機中は第二の発振手段によるサブクロックによって低消費電流でタイマーカウントを実行することができると共に、起動中は高精度で安定性の高い第一の発信手段によるメインクロックを用いてサブクロックによるタイマーカウントを確実に精度校正することができる。これにより、荷重センサのゼロ点補正を所定周期で確実に行い、その荷重検出結果に基づいて乗員状態の判別を常に高精度に行うことができる。
【００３９】
また、請求項１５に記載の車両乗員検知装置は、前記第二の発振手段の発振周波数が、前記第一の発振手段の発振周波数よりも低いことを特徴とする。
【００４０】
従って、第一の発振手段よりも発振周波数が低い第二の発振手段によって供給されるサブクロックによって、低消費電流でタイマーカウントを実行することができる。
【００４１】
また、請求項１６に記載の車両乗員検知装置は、前記第一の発振手段が、機械的共振を利用した発振器からなり、前記第二の発振手段が、電気的共振を利用した発振器からなることを特徴とする。
【００４２】
従って、機械的共振を利用した周波数精度及び安定性に優れた発振器からなる第一の発振手段によって供給されるメインクロックを用いて、電気的共振を利用した安価な発振器からなる第二の発振手段によって供給されるサブクロックによるタイマーカウントを高精度に精度校正することができる。
【００４３】
また、請求項１７に記載の車両乗員検知装置は、前記第一の発振手段が、水晶発振子又はセラミック発振子からなり、前記第二の発振手段が、ＣＲ発振回路からなることを特徴とする。
【００４４】
従って、周波数精度及び安定性に優れた水晶発振子又はセラミック発振子によって供給されるメインクロックを用いて、安価なＣＲ発振回路からなる第二の発振手段によって供給されるサブクロックによるタイマーカウントを高精度に精度校正することができる。
【００４５】
また、請求項１８に記載の車両乗員検知装置は、前記第一の発振手段より供給される前記メインクロックに基づいてクロック動作するマイコンを備え、前記第一の発振手段及び前記第二の発振手段が、前記マイコンに内蔵されたことを特徴とする。
【００４６】
従って、第一の発振手段より供給されるメインクロックに基づいてクロック動作するマイコンに第一の発振手段及び第二の発振手段を内蔵することにより、第二の発振手段によって供給されるサブクロックに基づくタイマーカウントを、簡単な構成で確実に精度校正することができる。
【００４７】
また、請求項１９に記載の車両乗員検知装置は、前記第一の発振手段より供給される前記メインクロックによってクロック動作するマイコンと、前記第二の発振手段より供給される前記サブクロックによってクロック動作するタイマー回路と、を備え、前記タイマー回路より出力されるクロック波形が前記マイコンに外部入力されるように構成されたことを特徴とする。
【００４８】
従って、第二の発振手段より供給されるサブクロックによってクロック動作するタイマー回路より出力されるクロック波形がマイコンに外部入力されることによりタイマーカウントを実行し、第一の発振手段より供給されるメインクロックを用いてタイマーカウントの精度を確実に校正することができる。
【００４９】
また、請求項２０に記載の車両乗員検知装置は、前記メインクロックの一定カウント数に対して前記サブクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度を校正することを特徴とする。
【００５０】
すなわち、メインクロックとサブクロックとで同時にカウントを行った場合、サブクロックの変動によりメインクロックの一定カウント数に対するサブクロックのカウント数が変化する。従って、メインクロックの一定カウント数に対してサブクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいてサブクロックに基づくタイマーカウントの精度を確実に校正することができる。
【００５１】
また、請求項２１に記載の車両乗員検知装置は、前記サブクロックのカウント結果と、前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする。
【００５２】
従って、サブクロックのカウント結果と、タイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を参照することにより、演算処理負荷を低減できると共に、タイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数がノンリニアな特性を示す場合でもタイマーカウントを高精度に校正することができる。
【００５３】
また、請求項２２に記載の車両乗員検知装置は、前記サブクロックのカウント結果に基づいて前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数を演算することを特徴とする。
【００５４】
従って、サブクロックのカウント結果に基づいてタイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数を演算により求めることにより、タイマーカウントを確実に校正することができる。
【００５５】
また、請求項２３に記載の車両乗員検知装置は、前記サブクロックの一定カウント数に対して前記メインクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいて前記サブクロックに基づくタイマーカウントの精度を校正することを特徴とする。
【００５６】
すなわち、メインクロックとサブクロックとで同時にカウントを行った場合、サブクロックの変動によりサブクロックの一定カウント数に対するメインクロックのカウント数が変化する。従って、サブクロックの一定カウント数に対してメインクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいてサブクロックに基づくタイマーカウントの精度を確実に校正することができる。
【００５７】
また、請求項２４に記載の車両乗員検知装置は、前記メインクロックのカウント結果と、前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする。
【００５８】
従って、メインクロックのカウント結果と、タイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数とを関連づけて記憶する記憶手段を参照することにより、演算処理負荷を低減できると共に、タイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数がノンリニアな特性を示す場合でもタイマーカウントを高精度に校正することができる。
【００５９】
また、請求項２５に記載の車両乗員検知装置は、前記メインクロックのカウント結果に基づいて前記タイマー起動時間に対応する前記サブクロックのカウント数を演算することを特徴とする。
【００６０】
従って、メインクロックのカウント結果に基づいてタイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数を演算により求めることにより、タイマーカウントを確実に校正することができる。
【００６１】
また、請求項２６に記載の車両乗員検知装置は、前記サブクロックに基づくタイマーカウントによって定期的に起動が行われる度に、前記メインクロックを用いて前記サブクロックに基づくタイマーカウント精度の校正が実施されることを特徴とする。
【００６２】
従って、サブクロックに基づくタイマーカウントによって定期的に起動が行われる度に、メインクロックを用いてサブクロックに基づくタイマーカウント精度の校正が実施されるので、常に、タイマーカウントの精度を保つことができる。
【００６３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用電子制御装置及び車両乗員検知装置を具体化した各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００６４】
図１は、第一の実施形態の車両乗員検知装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図２は、車両乗員検知装置１を構成する各構成要素の車両における配置構成を示す模式的平面図である。図３は、各構成要素の車両における配置構成を示す車両シート付近（図２において一点鎖線で囲まれた部分）の斜視図である。図４は乗員検知ＥＣＵにおける消費電流の変化の一例を示すグラフである。図５は、マイコン内部の詳細構成を示すブロック図である。
【００６５】
車両乗員検知装置１は、図１に示すように、乗員検知電子制御装置（以下、乗員検知ＥＣＵと称する）１０と、複数（例えば、４個）の歪み式荷重センサ３１，３２，３３，３４とを備えている。尚、乗員検知ＥＣＵ１０が本発明の車両用電子制御装置を、歪み式荷重センサ３１〜３４が荷重センサをそれぞれ構成するものである。
【００６６】
乗員検知ＥＣＵ１０は、車両シート５の下方に配置されており（図２、３参照）、図１に示すように、電源回路１１、信号電圧比較器１２、マイコン１３、消費電流カット回路１４、消費電流の大きい回路１７等を主体として構成されている。
【００６７】
電源回路１１は、電源供給線１１ａを介して車両バッテリ２に接続されており、車両バッテリ２から供給されるバッテリ電圧（例えば、１２Ｖ電圧）をレギュレートしてＶＯ端子より５Ｖ電圧を出力する。また、車両バッテリ２は、イグニッションキースイッチ３を経由して信号電圧比較器１２に接続されている。信号電圧比較器１２は、入力電圧をＲｅｆ電圧と比較し、その結果に応じて信号を出力する。
【００６８】
マイコン１３は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器等を主体として構成され、電源回路１１によって５Ｖ電圧が供給されることにより、ＲＯＭに格納された乗員検知処理プログラム、荷重センサのゼロ点補正プログラム及びタイマー誤差校正プログラムをＣＰＵが読み出して実行するように構成されている。また、ＲＯＭ内には、後述する空席閾値、乗員判別閾値、タイマー誤差校正用のリファレンステーブルが予め格納されている。また、ＲＡＭには、ＣＰＵによってワークエリアとして使用される領域等が確保されている。また、Ａ／Ｄ変換器は、歪み式荷重センサ３１〜３４から伝送線３５を介して受信したアナログ電圧信号による荷重データをデジタルデータに変換する。また、マイコン１３は、起動時の動作クロックを作成する水晶発振子１５及びタイマーカウント用のクロックを作成するＣＲ発振回路１６を内蔵している。尚、水晶発振子１５が、本発明の第一の発振手段及び機械的共振を利用した発振器を、ＣＲ発振回路１６が、第二の発振手段及び電気的共振を利用した発振器をそれぞれ構成するものである。
【００６９】
ここで、タイマーカウント用のクロックを作成するためにＣＲ発振回路を採用することによって種々の利点がある。例えば、一般的に用いられる時間計測用の３２．７６８ｋＨｚの低周波水晶発振子は高価であり且つ体格が大きいが、ＣＲ発振回路は水晶発振子やセラミック発振子と比較して安価であり、且つ抵抗器及びコンデンサの体格が小さいため実装面積が少ないという利点がある。また、一般的に発信周波数が低いほどタイマーカウント時の消費電流が少ないが、ＣＲ発振回路は発信周波数を低く設定可能であり低消費電流とすることができる。また、タイマーカウント用としてＣＲ発振回路を採用することにより、３２．７６８ｋＨｚの発振子を用いることなく８ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの安価な水晶発振子やセラミック発振子をＣＰＵの動作クロック用として採用することができる。
【００７０】
歪み式荷重センサ３１〜３４は、図２及び図３に示すように、車両シート５のシートレール６上にて右側前部及び後部、左側前部及び後部にそれぞれ設けられ、車両シート５各部に加わる荷重データをアナログ電圧信号として出力する荷重センサである。歪み式荷重センサ３１〜３４は、伝送線３５によって乗員検知ＥＣＵ１０と接続されており、乗員検知ＥＣＵ１０内の電源回路１１より電源電圧が供給されて動作すると共に、荷重データをアナログ電圧信号として乗員検知ＥＣＵ１０内のＡ／Ｄ変換器へ伝送するように構成されている。
【００７１】
エアバッグＥＣＵ４０は、車両乗員保護装置としてのエアバッグ４１の展開制御を行うための制御装置であり、図２及び図３に示すように、車室内に設置されて乗員検知ＥＣＵ１０と通信線を介して接続されている。エアバッグＥＣＵ４０は、図示しないＧセンサによって車両の衝突を検知した場合に、外部信号出力端子２５を介して乗員検知ＥＣＵ１０から伝送された乗員状態判別結果に応じてエアバッグ４１の展開制御、すなわち、乗員の種類（大人／子供等）に応じてバッグ展開の実行／停止制御を行う。
【００７２】
エアバッグＥＣＵ４０は、例えば、乗員検知ＥＣＵ１０から伝送された乗員状態が”空席”である場合には、車両の衝突が検知された場合であってもバッグの展開は実行されない。また、車両の衝突が検知され且つ乗員状態が”乗員が大人”である場合は、バッグを最大限に展開する制御が行われる。一方、車両の衝突が検知され且つ乗員状態が”乗員が子供”である場合は、例えば、バッグの展開を抑制／停止する制御が行われる。
【００７３】
次に、車両乗員検知装置１において乗員検知処理、荷重センサのゼロ点補正処理及びタイマー精度校正処理を行う場合における各部の作用について説明する。尚、マイコン１３のＣＰＵは、ＲＯＭに格納された処理プログラムを読み出して実行することによって上述した各処理を行う。
【００７４】
まず、車両バッテリ２を車両乗員検知装置１に接続すると、電源供給線２１を通じて電源回路１１に電源が供給される。電源回路１１は、バッテリ電圧（例えば、１２Ｖ）をレギュレートし、ＶＯ端子を介して５Ｖ電圧をマイコン１３に供給する。マイコン１３は動作を開始し、水晶発振子１５によるクロック（以下、メインクロックと称する）によって動作する。同時に、ＣＲ発振回路１６によるクロック（以下、サブクロックと称する）も動作させる。マイコン１３は、水晶発振子１５によるメインクロック系タイマーと、ＣＲ発振回路１６によるサブクロック系タイマーのそれぞれのカウント数を比較して、サブクロック系のタイマー誤差を校正する。すなわち、ＣＲ発振回路１６は周波数精度が相対的に低く、安定性も相対的に劣っており、サブクロック系タイマーにはタイマー誤差が生じやすいため、周波数精度が高く、安定性にも優れた水晶発振子１５を用いたメインクロック系タイマーによって精度校正を行うのである。尚、タイマー誤差の校正方法及びマイコン内部の詳細構成については後述する。タイマー誤差の校正を行った後、低消費電流とするためにメインクロック系は動作停止して、サブクロック系タイマーでタイマーカウントを実施する。
【００７５】
サブクロック系タイマーがタイマーカウントを実施し、予め設定されたタイマー起動時間のカウントを完了した時、停止していた水晶発振子１５によるメインクロックが動作を開始する。また、必要に応じて、消費電流カット回路１４をオフし、外部電源供給端子２３を通して荷重センサ３１〜３４等の外部回路にも電圧を供給する。マイコン１３には、外部信号入力端子２４を介して荷重センサ３１〜３４からの荷重検出値が入力され、荷重検出値に基づいて車両シート５が空席であると判断した場合には、荷重センサ３１〜３４のゼロ点補正を実施する。尚、「荷重センサのゼロ点補正」とは、温度・湿度の変化や経年変化等に起因して、空席時における荷重センサ出力が設計目標値（ゼロ点と称する）からずれた場合に、ゼロ点からのズレを補正することを意味する。
【００７６】
マイコン１３は、荷重センサのゼロ点補正を終了すると、消費電流カット回路１４をオフし、メインクロック系タイマーとサブクロック系タイマーのそれぞれのカウント数を再び比較してサブクロック系のタイマー誤差を校正する。校正後、低消費電流とするために、メインクロック系は動作停止してサブクロック系タイマーのみでタイマーカウントを実施する。すなわち、車両乗員検知装置１は、待機状態に移行し、次回のタイマー起動のためのカウントを開始する。そして、サブクロック系のタイマーにおいてタイマー起動条件が成立する度に乗員検知ＥＣＵ１０が起動され、図４に示すように、乗員検知ＥＣＵは周期的に待機状態と起動状態とを繰り返す。例えば、１時間程度の周期でタイマー起動されて、Ｗａｋｅ−ｕｐ動作（起動状態における動作）としての荷重センサのゼロ点補正及びタイマー誤差の校正を１０秒間程度実施するように構成することができる。
【００７７】
また、イグニッションキースイッチ（ＩＧ−ＳＷ）３がオンされると（以下、ＩＧ−ＯＮと称する）、ＩＧ端子２２を通じてバッテリ電圧が信号電圧比較器１２に入力される。信号電圧比較器１２への入力電圧がＲｅｆ電圧を超えると、信号電圧比較器１２よりＩＧ−ＳＷオン信号が出力され、マイコン１３に外部割り込みする。マイコン１３は、外部割り込みにより、停止していた水晶発振子１５によるメインクロックが動作を開始する。また、消費電流カット回路１４をオンして外部電源供給端子２３を通して、荷重センサ３１〜３４等の外部回路にも電圧を供給する。マイコン１３には、外部信号入力端子２４を介して荷重センサ３１〜３４からの荷重検出値が入力され、荷重検出値に基づいて乗員状態の判別、すなわち、着座乗員の有無や乗員の大人／子供の判別等を実施する。例えば、荷重センサ３１〜３４からの荷重検出値の合計が空席閾値未満である場合は、空席であると判別する。また、荷重検出値の合計が、空席閾値以上であり且つ乗員判別閾値未満である場合は子供が着座していると判別する。荷重検出値の合計が乗員判別閾値以上である場合は、大人が着座していると判別する。そして、乗員状態の判別結果を、外部信号出力端子２５を通してエアバッグＥＣＵ４０へ出力する。尚、ＣＲ発振回路１６によるサブクロック系タイマーは、ＩＧ−ＯＮ中もタイマーカウントを継続している。
【００７８】
イグニッションキースイッチ（ＩＧ−ＳＷ）３がオフされると、ＩＧ端子２２電圧は０Ｖとなる。これにより、信号電圧比較器１２における入力電圧がＲｅｆ電圧以下になるため、ＩＧ−ＳＷオン信号の出力を停止する。ＩＧ−ＳＷオン信号の出力停止により、マイコン１３は乗員状態の判別処理を終了し、消費電流カット回路１４をオフし、水晶発振子１５によるメインクロック動作を停止する。
【００７９】
次に、マイコン１３内部のタイマー構成の詳細について、図を参照しつつ説明する。マイコン１３内部には、図５に示すように、ＣＲ発振回路１６に接続されたサブクロック発振回路１３１、メインクロック発振回路１３２、分周器１３３，１３４、セレクタ１３５，１３６、８ビットタイマレジスタ１３７、１６ビットタイマレジスタ１３８、及び内部バス１３９が、それぞれ設けられている。サブクロック発振回路１３１はクロック信号ｆｃｃを出力して分周器１３３へ入力し、メインクロック発振回路１３２はクロック信号ｆｘを出力してセレクタ１３５及び分周器１３４へ入力する。８ビットタイマレジスタ１３７は、分周器１３３にて分周されたｆｃｃ／２のクロックをセレクタ１３５にて選択する。１６ビットタイマレジスタ１３８は分周器１３４にて分周されたｆｘ／１２８のクロックをセレクタ１３６にて選択する。そして、ＣＰＵは、８ビットタイマレジスタ１３７がフルになる時の１６ビットタイマレジスタ１３８の値を内部バス１３９を通して取り込み、その値から、ＲＯＭに記憶されたリファレンステーブルを参照してタイマー起動時間に対応する８ビットタイマーレジスタ１３７の積算カウント数を算出する。尚、ＲＯＭにおけるリファレンステーブルの記憶領域が、本発明の記憶手段を構成するものである。
【００８０】
例えば、ｆｃｃ＝４０ｋＨｚ、ｆｘ＝８ＭＨｚのとき、８ビットタイマレジスタ１３７がフルになるのに要する時間は、ｔ＝２８／（４０ｋＨｚ／２）＝１２．８ｍｓである。乗員検知ＥＣＵ１０のタイマー起動時間を１時間とした場合、８ビットタイマレジスタ１３７がフルになる回数は、３６００ｓｅｃ／１２．８ｍｓ＝２８１２５０回である。一方、１２．８ｍｓに対応する１６ビットタイマレジスタ１３８のカウント数は、８ＭＨｚ／１２８＊１２．８ｍｓ＝８００である。よって、８ビットタイマレジスタ１３７がフルになる時の１６ビットタイマレジスタ１３８の値が８００カウントの場合、８ビットタイマレジスタ１３７が２８１２５０回フルになるときに乗員検知ＥＣＵ１０を起動させればよい。
【００８１】
ここで、実際には、ＣＲ発振の変動誤差が大きく、ｆｃｃ＝３０〜４０〜５０Ｈｚであるので、１６ビットタイマレジスタ１３８のカウント数は、６４０〜８００〜１０６６カウントのようにバラツキが生じる。本実施形態では、予め、８ビットタイマレジスタ１３７が何回フルになったら乗員検知ＥＣＵ１０を起動させるかをリファレンステーブル（一覧表）としてＲＯＭに記憶し、リファレンステーブルを参照することによりタイマー起動時間（例えば、１時間）に対応する８ビットタイマレジスタ１３７のフル回数を求めるように構成されている。尚、表１は、リファレンステーブルの記憶内容の一例を示すものである。
【００８２】
【表１】
2004226165.tif 000003
【００８３】
例えば、校正時における１６ビットタイマレジスタ１３８の値が８５０カウントの場合、メインクロック系の発振（例えば、８ＭＨｚ）を停止した後、サブクロック系だけタイマーカウント動作を行い、８ビットタイマレジスタ１３７が２６４７０５回フルになった時、乗員検知ＥＣＵ１０を起動させればよい（表１参照）。
【００８４】
このようにリファレンステーブルに予めタイマー起動時間に対応する８ビットタイマレジスタ１３７のフル回数を記憶しておくことにより、ＣＰＵの演算処理負荷を低減できると共に、単純な乗・除算で計算不可能なノンリニアな特性を算出できるため、高精度にタイマー誤差の校正を行うことができる。
【００８５】
例えば、校正中にＣＰＵの処理負荷によって１６ビットタイマレジスタ１３８のカウントが遅れる場合、校正に誤差が発生するが、その誤差については単純な加算や乗算では校正することができない。本実施形態では、設計段階等において予め行った実験による合わせ込みや、高性能コンピュータによる計算結果に基づいて作成されたリファレンステーブルを記憶することにより、このような誤差の校正をも可能としている。
【００８６】
以上詳述したことから明らかなように、本実施形態によれば、車両シート５における荷重を荷重センサ３１〜３４にて検出し、その荷重検出結果に基づいて乗員状態の判別を行うと共に、車両バッテリ２から直接供給される電源によってタイマーカウントを実行して待機し、予め設定されたタイマー起動時間をカウントした時に起動されて荷重センサ３１〜３４のゼロ点補正を行うように構成された車両乗員検知装置１において、起動時にメインクロックを供給する第一の発振手段としての水晶発振子１５と、タイマーカウントを実行するためのサブクロックを供給する第二の発振手段としてのＣＲ発信回路１６と、を備え、メインクロックを用いてサブクロックに基づくタイマーカウントの精度校正を行うように構成されたことを特徴とする。よって、低周波数のＣＲ発信回路１６によるサブクロックによって低消費電流でタイマーカウントを実行することができると共に、高精度で安定性の高い水晶発振子１５によるメインクロックを用いて、サブクロックによるタイマーカウントを確実に精度校正することができる。これにより、荷重センサ３１等のゼロ点補正を所定周期で確実に行い、その荷重検出結果に基づいて乗員状態の判別を常に高精度に行うことができる。
【００８７】
次に、本発明の第二の実施形態について、図６を参照しつつ説明する。尚、上述した第一の実施形態と同一の構成については同一符号を付し、これらについての詳細説明を省略する。
【００８８】
前記第一の実施形態ではマイコン１３内部にＣＲ発振によるサブクロック発振回路１３１を設けたが、本実施形態では、マイコン１３’にＣＲ発振回路を設けず、マイコン１３’とは別個にサブクロックとしてのＣＲ発振クロックを作成するタイマー回路１８を設け、マイコン１３’へクロック波形を入力して外部クロック入力によりタイマーカウントを行うように構成されている。本実施形態では、タイマー回路１８が常に波形出力するので消費電流が相対的に大きくなるが、外部入力されるサブクロックによるタイマーカウントを、マイコン１３’に内蔵された水晶発振子１５によるメインクロックを用いて確実に校正することことができる。
【００８９】
尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【００９０】
例えば、前記各実施形態では、本発明を車両乗員検知装置に適用したが、タイマーによって周期的に起動される他の車両用電子制御装置に適用することも可能である。例えば、本発明の車両用電子制御装置を車両盗難防止用装置等に適用してもよい。
【００９１】
また、前記各実施形態では、第一の発振手段として水晶発振子を採用したが、機械的共振を利用した他の発振子、例えば、セラミック発振子を採用してもよい。
【００９２】
また、前記各実施形態では、マイコン１３のＲＯＭに予めメインクロックのカウント結果と、タイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数とを関連づけたリファレンステーブルをＲＯＭに記憶し、リファレンステーブルを参照することによりタイマーカウントの精度較正を行うようにしたが、メインクロックのカウント結果に基づいてタイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数を演算により求めるようにしてもよい。
【００９３】
また、前記各実施形態では、サブクロックの一定カウント数（８ビットタイマレジスタがフルとなるカウント数）に対してメインクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいてサブクロックに基づくタイマーカウントの精度校正を行う構成としたが、メインクロックの一定カウント数に対してサブクロックのカウント数をカウントし、その結果に基づいてサブクロックに基づくタイマーカウントの精度をリファレンステーブルを参照して校正するようにしてもよい。或いは、サブクロックのカウント結果に基づいてタイマー起動時間に対応するサブクロックのカウント数を演算により求めるようにしてもよい。
【００９４】
例えば、前記各実施形態では、乗員状態の判別結果をエアバッグＥＣＵ４０に伝送する構成としたが、他の車両乗員保護装置、例えば、プリテンショナ付きシートベルト、又はモータ等を用いて繰り返しシートベルトを巻き取る装置等の制御装置へ伝送する構成としてもよい。
【００９５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の車両用電子制御装置によれば、第二の発振手段によって供給されるサブクロックによってタイマーカウントを実行し、第一の発振手段によって供給されるメインクロックを用いてサブクロックに基づくタイマーカウントの精度校正を行う。よって、待機中は第二の発振手段によるサブクロックによって低消費電流でタイマーカウントを実行することができると共に、起動中は高精度で安定性の高いメインクロックを用いて、サブクロックによるタイマーカウントを確実に精度校正することができるという効果を奏する。
【００９６】
また、本発明の車両乗員検知装置によれば、荷重センサのゼロ点補正を所定周期で確実に行い、その荷重検出結果に基づいて乗員状態の判別を常に高精度に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態における車両乗員検知装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】車両乗員検知装置の配設状態を示す車両の模式的平面図である。
【図３】車両乗員検知装置の配設状態を示す車両シート付近の斜視図である。
【図４】タイマー機能によって待機状態と起動状態とが繰り返されることによる消費電流変化の一例を示すグラフである。
【図５】マイコン内部に設けられたタイマーの詳細構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第二の実施形態における車両乗員検知装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図７】従来技術における車両乗員検知装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，１’…車両乗員検知装置、２…車両バッテリ（バッテリ）、５…車両シート、１０，１０’…乗員検知ＥＣＵ（車両用電子制御装置）、１３…マイコン、１２…電源回路、１５…水晶発振子（第一の発振手段、機械的共振を利用した発振器）、１６…ＣＲ発振回路（第二の発振手段、電気的共振を利用した発振器）、１８…タイマー回路、３１，３２，３３，３４…歪み式荷重センサ（荷重センサ）。
【図１】
2004226165.tif 000004
【図２】
2004226165.tif 000005
【図３】
2004226165.tif 000006
【図４】
2004226165.tif 000007
【図５】
2004226165.tif 000008
【図６】
2004226165.tif 000009
【図７】
2004226165.tif 000010