JPH0961479A

JPH0961479A - システムの故障検知装置

Info

Publication number: JPH0961479A
Application number: JP7215012A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Sato; 裕一佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はシステムの故障が検知された際に警
報を発するシステムの故障検知装置に関し、電源系統の
故障の検知・警報を可能とすることを目的とする。【解決手段】システム異常が検知された場合に異常出
力ポート２６ａの出力信号をハイ信号からロー信号に変
更するマイクロコンピュータ２６を設ける。マイクロコ
ンピュータ２６の作動不良が検知された際に出力信号を
ハイ信号からロー信号に変更するラッチ回路３０を設け
る。異常出力ポート２６ａおよび出力端子３０ａをダイ
オード３２，３４を介して異常出力ライン３６に接続す
る。駆動回路２４は異常出力ライン３６の電位がローレ
ベルである場合にウォーニングランプ１２を点灯させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、システムの故障検
知装置に係り、特に、システムの故障が検知された際に
警報を発するシステムの故障検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平１−２７４６２
８号に開示される如く、システムの故障が検知された際
に、その故障に関する警報を発する装置が知られてい
る。上記従来の装置は、車両に搭載されるエアバッグシ
ステムの故障を検知する装置であり、エアバッグシステ
ムに故障が検知された際には、インスツルメントパネル
内のウォーニグランプを点灯させることにより、その故
障の発生を運転者に警報する。

【０００３】上記従来の装置は、エアバッグシステムの
電子制御装置の内部に、システムの異常を検知するため
の回路、システムの異常が検出された際に異常出力ポー
トからハイ信号を出力するマイクロコンピュータ、及
び、マイクロコンピュータの異常出力ポートからハイ信
号が出力された場合にウォーニグランプを点灯させるラ
ンプ駆動回路を備えている。

【０００４】上記の構成によれば、エアバッグシステム
が正常に機能している場合には、マイクロコンピュータ
の異常出力ポートからはロー信号が出力される。従っ
て、かかる場合には、ウォーニングランプは消灯状態に
維持される。一方、エアバッグシステムに異常が生ずる
と、マイクロコンピュータの異常出力ポートからハイ信
号が出力され、ウォーニングランプが点灯状態とされ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置におい
て、マイクロコンピュータが、その異常出力ポートから
ハイ信号を出力するためには、マイクロコンピュータ
に、正常に駆動電力が供給されていることが必要であ
る。言い換えれば、マイクロコンピュータは、マイクロ
コンピュータの電源系に関する故障が生じた場合には、
その異常出力ポートからハイ信号を出力することはでき
ない。

【０００６】このため、上記従来の装置によっては、マ
イクロコンピュータに電力を供給する電源回路に故障が
生じた場合、または、エアバッグシステムに接続される
電源ラインに故障が生じた場合等に、ウォーニングラン
プを点灯させることができない。このように、上記従来
の装置は、電源系統に故障が生じた場合には、その故障
に対する警報を発することができないという問題を有す
るものであった。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、システムに故障が生じた場合に、ロー信号によ
り警報を発生させる構成とすることで、上記の課題を解
決するシステムの故障検知装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、システム
の故障が検知された際に、故障表示手段を用いて警報を
発するシステムの故障検知装置において、システムの故
障が検知されない場合にハイ信号と出力し、システムの
故障が検知された場合にロー信号を出力する故障検知手
段と、該故障検知手段からハイ信号が出力された場合に
前記故障表示手段を駆動せず、前記故障検知手段からロ
ー信号が出力された場合に前記故障表示手段を駆動する
駆動手段と、を備えるシステムの故障検知装置により達
成される。

【０００９】本発明において、前記故障表示手段は、前
記故障検知手段からロー信号が供給される場合に前記故
障表示手段を駆動して警報を発生させる。前記故障検知
手段からは、前記故障検知手段によってシステムの故障
が検知された場合、及び、システムの電源系統に故障が
生じて前記故障検知手段に対する電源の供給が停止され
た場合に、ロー信号を出力する。従って、前記故障表示
手段からは、システムの故障が検知された場合に加え、
システムの電源系統に故障が生じた場合にも警報が発せ
られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
故障検知装置の回路図を示す。本実施例では、故障検知
装置を車両用エアバッグシステムに組み込んだ例を示
す。エアバッグシステムは、車載バッテリ（以下、バッ
テリと称す）１０、ウォーニングランプ１２、エアバッ
グの点火装置１４、エアバッグ用センサ（以下、センサ
と称す）１６、及び、エアバッグ用電子制御ユニット
（以下、エアバッグＥＣＵと称す）２０を備えている。

【００１１】バッテリ１０は、１２Ｖの電圧を発生す
る。バッテリ１０の負極端子は車体にアースされてい
る。一方、バッテリ１０の正極端子には、ウォーニング
ランプ１２、及びエアバッグＥＣＵ２０が接続されてい
る。ウォーニングランプ１２は、エアバッグシステムに
異常が生じた際に点灯されるランプであり、車両のイン
スツルメントパネル内に収納されている。

【００１２】点火回路１４は、エアバッグＥＣＵ２０か
ら点火信号が供給された際に、ステアリングホイル等に
内蔵されるスクイブを起爆する回路である。スクイブが
起爆されると、ステアリングホイル等に収納されていた
エアバッグが拡開される。センサ１６は、車両に作用す
る減速度を検出する減速度センサ等により構成される。
尚、センサ１６は、エアバッグＥＣＵ２０内に設けられ
ている。エアバッグＥＣＵ２０は、センサ１６により所
定レベルを超える減速度が検出された場合に、車両乗員
の姿勢を拘束すべきと判断し、点火回路１４に対して点
火信号を供給する。

【００１３】エアバッグＥＣＵ２０は、エアバッグシス
テムの作動を制御すると共に、エアバッグシステムの故
障を検知するために設けられた制御回路２２と、エアバ
ッグシステムの故障が検知された際に、ウォーニグラン
プ１２を点灯させる駆動回路２４とを備えている。

【００１４】制御回路２２は、マイクロコンピュータ２
６を備えている。マイクロコンピュータ２６には、上述
した点火回路１４、及びセンサ１６が接続されている。
センサ１６の出力信号はマイクロコンピュータ２６に取
り込まれる。マイクロコンピュータ２６は、取り込んだ
出力信号を予め定められた規則に従って処理し、所定の
状況下で点火回路１４に向けて点火信号を出力する。

【００１５】また、マイクロコンピュータ２６は、点火
回路１４に微小電流を流通させること等により、点火回
路１４の結線状態等が適正であるか否かを判別する機能
を備えている。マイクロコンピュータ２６は、点火回路
１４の断線等（以下、システム異常と称す）が検出され
ない場合は、異常出力ポート２６ａにハイ信号を出力す
る。一方、システム異常を検出した場合、マイクロコン
ピュータ２６は、異常出力ポート２６ａにロー信号を出
力する。

【００１６】マイクロコンピュータ２６は、５Ｖ電源・
マイコン監視回路（以下、単に５Ｖ電源と称す）２８の
５Ｖ端子２８ａから電力の供給を受けている。５Ｖ電源
２８には、バッテリ１０から１２Ｖの電圧が供給されて
いる。５Ｖ電源２８は、１２Ｖの電圧を５Ｖに降圧して
出力する機能を有していると共に、マイクロコンピュー
タ２６から発せられるウォッチ・ドッグパルス（以下、
Ｗ／Ｄパルスと称す）に基づいて、マイクロコンピュー
タ２６の作動状態を監視する機能を有している。

【００１７】すなわち、マイクロコンピュータ２６は、
自身が正常に作動している場合には、Ｗ／Ｄ端子から定
期的にＷ／Ｄパルス信号を出力する。５Ｖ電源２８は、
Ｗ／Ｄパルスが適正な周期で出力されている場合にはマ
イクロコンピュータ２６が正常に機能しているものと判
断する。マイクロコンピュータ２６のＷ／Ｄ端子から、
適正な周期でＷ／Ｄパルスが出力されない状態となる
と、５Ｖ電源２８はマイクロコンピュータ２６に異常が
生じたものと判断して、リセット端子Ｒ₁，Ｒ₂よりリ
セットパルスを出力する。

【００１８】５Ｖ電源２８のリセット端子Ｒ₁は、マイ
クロコンピュータ２６のリセット端子Ｒに接続されてい
る。マイクロコンピュータ２６は、そのリセット端子Ｒ
にリセットパルスが供給されると、実行すべき処理を再
起動する。かかる処理によりマイクロコンピュータ２６
が正常な状態に復帰すれば、再びＷ／Ｄ端子からＷ／Ｄ
パルスが出力され始める。この場合、５Ｖ電源２８は、
リセットパルスの出力を中止する。一方、マイクロコン
ピュータ２６が正常な状態に復帰しない場合は、Ｗ／Ｄ
パルスの出力が再開されない。この場合、５Ｖ電源２８
は、所定周期で繰り返しリセットパルスを出力する。

【００１９】５Ｖ電源２８のリセット端子Ｒ₂は、ラッ
チ回路３０に接続されている。ラッチ回路３０は、５Ｖ
電源２８の５Ｖ端子２８ａから出力される５Ｖ電圧によ
り駆動される回路であり、通常はその出力端子３０ａに
ハイ信号を出力する。５Ｖ電源２８のリセット端子Ｒ₂
からリセットパルスが出力されると、その出力を受け
て、ラッチ回路３０は所定期間出力端子３０ａからロー
信号を出力する。

【００２０】マイクロコンピュータ２６の異常出力ポー
ト２６ａ、及びラッチ回路３０の出力端子３０ａは、そ
れぞれダイオード３２のカソード端子、及びダイオード
３４のカソード端子に接続されている。ダイオード３２
及び３４は、共にそのアノード端子において、制御回路
２２と駆動回路２４とを結ぶ異常出力ライン３６に接続
されている。尚、マイクロコンピュータ２６の異常出力
ポート２６ａにおける入力インピーダンス、及びラッチ
回路３０の出力端子３０ａにおける入力インピーダンス
は、共に十分に小さな値とされている。

【００２１】駆動回路２４は、５Ｖ電源２８の５Ｖ端子
２８ａに接続される抵抗３８、及びこの抵抗３８に対し
て直列に接続される２つの抵抗４０，４２を備えてい
る。抵抗３８と４０との間には、上述した異常出力ライ
ン３６が接続されている。また、抵抗４０と４２との間
には、第１トランジスタ４４のゲート端子が接続されて
いる。更に、抵抗４２は接地ラインに接続されている。

【００２２】上記の構成によれば、異常出力ライン３６
が５Ｖの電位を有している場合には、５Ｖの電圧を、抵
抗３８及び４０で構成される合成抵抗と、抵抗４２とで
分圧して得られる電圧が、第１トランジスタ４４のゲー
ト端子に供給される。第１トランジスタ４４は、ｎチャ
ネルＦＥＴで構成されたスイッチング素子であり、ゲー
ト端子に上記の電位が供給されるとオン状態となる特性
を有している。一方、異常出力ライン３６の電位が接地
レベルである場合は、第１トランジスタ４４のゲート端
子に接地レベルの電圧が導かれる。第１トランジスタ４
４は、ゲート端子に接地レベルの電圧が導かれた場合に
はオフ状態となる特性を有している。

【００２３】駆動回路２４は、バッテリ１０に対して直
列に接続される２つの抵抗４６，４８を備えている。抵
抗４６，４８の間には、上述した第１トランジスタのド
レイン端子、及び第２トランジスタ５０のゲート端子が
接続されている。第１トランジスタ４４のソース端子、
及び第２トランジスタ５０のソース端子は、共に接地ラ
インに接続されている。

【００２４】上記の構成によれば、第１トランジスタ４
４がオフ状態である場合には、１２Ｖの電圧を、抵抗４
６と４８とで分圧した電圧が、第２トランジスタ５０の
ゲート端子に供給される。第２トランジスタ５０は、第
１トランジスタ４４と同様にｎチャネルＦＥＴで構成さ
れたスイッチング素子であり、ゲート端子に上記の電位
が供給された場合、オン状態となる特性を有している。
一方、第１トランジスタがオン状態である場合は、第２
トランジスタ５０のゲート端子に接地レベルの電圧が導
かれる。第２トランジスタ５０は、ゲート端子に接地レ
ベルの電圧が導かれた場合にはオフ状態となる特性を有
している。

【００２５】第２トランジスタ５０のドレイン端子に
は、抵抗５２が接続されている。また、抵抗５２の他端
には、１２Ｖの電圧供給を受けているウォーニングラン
プ１２が接続されている。第２トランジスタ５０がオン
状態であると、ウォーニングランプ１２及び抵抗５２に
電流が流通し、ウォーニングランプ１２が点灯状態とな
る。一方、第２トランジスタ５０がオフ状態であると、
ウォーニングランプ１２に電流が流通せず、ウォーニン
グランプ１２が消灯状態となる。

【００２６】図２は、マイクロコンピュータ２６によっ
てシステム異常が検出された際の動作を説明するための
タイムチャートを示す。図２（Ａ）は、マイクロコンピ
ュータ２６により検出されたシステムの状態の変化を示
す。同図に示す変化は、時刻ｔ₁において、システム異
常が検出されたことを表す。

【００２７】図２（Ｂ）は、マイクロコンピュータ２６
の異常出力ポート２６ａから出力される信号レベルを示
す。マイクロコンピュータ２６は、システムが正常に作
動している時刻ｔ₁以前は、異常出力ポート２６ａにハ
イ信号を出力する。一方、時刻ｔ₁にシステム異常が検
出されると、以後、異常出力ポート２６ａからロー信号
を出力する。

【００２８】図２（Ｃ）は、異常出力ライン３６の電位
の変化を示す。異常出力ライン３６には、ダイオード３
２，３４を介してマイクロコンピュータ２６の異常出力
ポート２６ａ、及びラッチ回路３０の出力端子３０ａが
接続されている。異常出力ポート２６ａおよび出力端子
３０ａが共にハイレベルに維持されている場合は、ダイ
オード３２，３４の何れにも電流は流通しない。この場
合、異常出力ライン３６の電位は、５Ｖの電圧を抵抗３
８と、抵抗４０及び４２からなる合成抵抗とで分圧して
得られる電位、すなわち、ハイレベルの電位に維持され
る。一方、異常出力ポート２６ａおよび出力端子３０ａ
の少なくとも一方がローレベルとされると、少なくとも
一方のダイオード３２，３４に電流が流通する。この場
合、抵抗３８によりほぼ５Ｖの電圧降下が生じ、異常出
力ライン３６の電位は、ほぼ接地レベル、すなわち、ロ
ーレベルに変化する。このため、上記の如く時刻ｔ₁に
システム異常が検出された場合、異常出力ラインの電圧
は、図２（Ｃ）に示す如く、時刻ｔ₁前後でハイレベル
からローレベルに変化する。

【００２９】図２（Ｄ）及び図２（Ｅ）は、それぞれ第
１トランジスタ４４のゲート端子に印加されるゲート電
圧Ｖ_GS1の変化、及び第１トランジスタ４４のオン・オ
フ状態の変化を示す。上述の如く、第１トランジスタ４
４のゲート端子には、異常出力ライン３６がハイレベル
である場合にはハイ信号が、また、異常出力ライン３６
がローレベルである場合にはロー信号が供給される。そ
して、第１トランジスタ４４は、ゲート端子にハイ信号
が供給されている場合にオン状態、ゲート端子にロー信
号が供給されている場合にオフ状態となる。従って、上
記の如く異常出力ライン３６の電位が時刻ｔ₁にハイレ
ベルからローレベルに変化した場合、第１トランジスタ
４４は、図２（Ｅ）に示す如く、時刻ｔ₁にオン状態か
らオフ状態に変化する。

【００３０】図２（Ｆ）及び図２（Ｇ）は、それぞれ第
２トランジスタ５０のゲート端子に印加されるゲート電
圧Ｖ_GS1の変化、及び第２トランジスタ５０のオン・オ
フ状態の変化を示す。上述の如く、第２トランジスタ５
０のゲート端子には、第１トランジスタ４４がオフ状態
である場合にはハイ信号が、また、第１トランジスタ４
４がオン状態である場合にはロー信号が供給される。そ
して、第２トランジスタ４４は、ゲート端子にハイ信号
が供給されている場合にオン状態、ゲート端子にロー信
号が供給されている場合にオフ状態となる。従って、上
記の如く第１トランジスタ４４のオン・オフ状態が変化
した場合、第２トランジスタ５０は、図２（Ｇ）に示す
如く、時刻ｔ₁にオフ状態からオン状態に変化する。

【００３１】図２（Ｈ）は、ウォーニングランプ１２の
状態変化を示す。ウォーニングランプ１２は、第２トラ
ンジスタ５０がオンである場合に点灯し、第２トランジ
スタ５０がオフである場合に消灯する。従って、上述の
如く第２トランジスタ５０が時刻ｔ₁においてオフ状態
からオン状態に変化した場合、ウォーニングランプ１２
は、図２（Ｈ）に示す如く、時刻ｔ₁において消灯状態
から点灯状態に変化する。

【００３２】上述の如く、異常出力ライン３６の電位
は、マイクロコンピュータ２６の異常出力端子２６ａの
電位、及びラッチ回路３０の出力端子３０ａの電位の少
なくとも一方がローレベルとなることで、ローレベルと
なる。従って、マイクロコンピュータ２６に異常が生
じ、時刻ｔ₁にラッチ回路３０の出力端子３０ａから出
力される信号がハイ信号からロー信号に変化した場合に
おいても、上記図２（Ｃ）〜図２（Ｈ）に示す作動が生
ずる。

【００３３】このため、本実施例のシステムによれば、
表１に示す如く、ウォーニングランプ１２は、マイクロ
コンピュータ２６の異常出力ポート２６ａ、及びラッチ
回路３０の出力端子３０ａの双方がハイ信号を出力して
いる場合に消灯状態と、また、マイクロコンピュータ２
６の異常出力ポート２６ａ、及びラッチ回路３０の出力
端子３０ａの少なくとも一方がロー信号を出力している
場合に点灯状態となる。

【００３４】

【表１】

【００３５】ところで、エアバッグＥＣＵ２０におい
て、バッテリ１０と５Ｖ電源２８とを結ぶ経路、５Ｖ電
源２８の５Ｖ端子２８ａとマイクロコンピュータ２６と
を結ぶ経路、若しくは、５Ｖ電源２８の５Ｖ端子２８ａ
とラッチ回路３０とを結ぶ経路に断線が生じた場合、又
は、５Ｖ電源２８自体に異常が生じた場合は、電力が正
常に供給されないためマイクロコンピュータ２６やラッ
チ回路３０が正常に作動できない状態となる。マイクロ
コンピュータ２６やラッチ回路３０が正常に作動しない
状況下では、エアバッグシステムを正常に作動させるこ
とはできない。従って、上述した電源系統の異常は、シ
ステムの故障として検知すべきである。

【００３６】本実施例のシステムにおいて、エアバッグ
ＥＣＵ２０に上述した電源系統の異常が生じた場合、マ
イクロコンピュータ２６の異常出力ポート２６ａ、又は
ラッチ回路３０の出力ポート３０ａの少なくとも一方か
らロー信号が出力される。この場合、上述した如く、ウ
ォーニングランプ１２は点灯状態となる。このように、
本実施例のシステムによれば、点火回路１４等に生ずる
システム異常、およびマイクロコンピュータ２６の作動
不良等を検知して警報を発することができると共に、エ
アバッグＥＣＵ２０内に生ずる電源系統の異常をも検知
して警報を発することができる。従って、本実施例のシ
ステムによれば、ウォーニングランプの駆動回路が、ハ
イレベルの信号を受けてランプを点灯状態とするシステ
ム（以下、正論理システムと称す）に比して、より確実
にシステムの故障を検知することができる。

【００３７】ところで、本実施例のシステムにおいて
は、システムが正常に作動している間、第１トランジス
タ４４のゲート端子にハイレベルの信号を供給するた
め、抵抗３８，４０，４２に、５Ｖ電源２８からバイア
ス電流を供給することとしている。５Ｖ電源２８の消費
電力を抑制するためには、バイアス電流による電力消費
は少ないほど好ましい。システムに故障が生じた場合に
ウォーニングランプ１２の駆動回路にハイ信号を供給す
る正論理システムにおいては、かかるバイアス電流を常
時流通させる必要はない。この点、本実施例のシステム
は、５Ｖ電源２８の消費電力を抑制するという観点から
すれば、正論理システムに比して不利であることにな
る。

【００３８】しかしながら、本実施例においては、第１
トランジスタ４４にＦＥＴを用いると共に、抵抗３８，
４０，４２には、十分に大きな抵抗値を付与している。
第１トランジスタ４４がＦＥＴで構成されている場合、
大きなバイアス電流を確保する必要なないため、抵抗３
８，４０，４２に大きな抵抗値を付与することができ
る。また、抵抗３８，４０，４２に大きな抵抗値が付与
されると、システムの正常時に抵抗３８，４０，４２に
より消費される電力を抑制することができる。このた
め、本実施例のシステムによれば、正論理システムと同
等に５Ｖ電源２８の消費電力を抑制することができる。

【００３９】尚、上記の実施例においては、ウォーニン
グランプ１２が前記した故障表示手段に、制御回路２２
が前記した故障検知手段に、また、駆動回路２４が前記
した駆動手段に、それぞれ相当している。ところで、上
記の実施例においては、故障検知をエアバッグシステム
において実行することに限定しているが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、他のシステムの故障検知に
用いることも可能である。また、上記実施例において
は、故障表示手段をウォーニングランプに限定している
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
ウォーニングランプに代えて警報ブザー等を用いること
も可能である。

【００４０】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、故障検知
手段からロー信号が発せられた場合に、警報を発生させ
ることができる。従って、故障検知手段がシステムの故
障を検知してロー信号を出力する場合に加え、システム
の電源系統に故障が生じて、故障検知手段がハイ信号を
出力できない状態となった場合においても、警報を発生
させることができる。このように、本発明に係るシステ
ムの故障検知装置によれば、故障検知手段に対して電力
を供給する電源系統に故障が生じた場合に、確実に警報
を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるエアバッグシステムの
システム構成図である。

【図２】本発明の一実施例であるシステムの作動を説明
するためのタイムチャートである。

【符号の説明】

１０車載バッテリ（バッテリ）１２ウォーニングランプ１４点火回路１６センサ２０エアバッグ用電子制御ユニット（エアバッグＥＣ
Ｕ）２２制御回路２４駆動回路２６マイクロコンピュータ２６ａ異常出力ポート２８５Ｖ電源・マイコン監視回路２８（５Ｖ電源）３０ラッチ回路３０ａ出力端子３６異常出力ライン４４第１トランジスタ５０第２トランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】システムの故障が検知された際に、故障
表示手段を用いて警報を発するシステムの故障検知装置
において、システムの故障が検知されない場合にハイ信号と出力
し、システムの故障が検知された場合にロー信号を出力
する故障検知手段と、該故障検知手段からハイ信号が出力された場合に前記故
障表示手段を駆動せず、前記故障検知手段からロー信号
が出力された場合に前記故障表示手段を駆動する駆動手
段と、を備えることを特徴とするシステムの故障検知装置。