JPH1076910A

JPH1076910A - システムの自己診断装置

Info

Publication number: JPH1076910A
Application number: JP8233484A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tsubone; 賢二坪根
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＰＵがエアバッグシステムの自己診断（バ
ックアップコンデンサの容量チェック）を開始すること
が可能となるまでの時間を短縮できるシステムの自己診
断装置を提供する。【解決手段】所定の制御定数を有し、電源電圧を所定
電圧に変換する定電圧回路によって定められるＩＧオン
後の第１所定期間（Ｔ_RST1）間経過後の第２所定期間
（Ｔ_WD）内に、ＣＰＵからの信号に基づきＣＰＵが正常
動作可能か否かを判断するＣＰＵ監視回路と、ＩＧオン
後に該ＣＰＵ監視回路によってＣＰＵが正常動作可能と
判断された後、所定のシステム自己診断を実行するＣＰ
Ｕと、を備えており、前記所定の制御定数を第１所定期
間と第２所定期間とで変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載用エアバッグ
システムの自己診断装置に関し、特に、イグニションス
イッチのオン時に、ＣＰＵによってシステムの各種チェ
ック（プライマリチェック）を行うシステムの自己診断
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両の衝突時においても乗員を安
全に保護すべくエアバッグ装置等の乗員保護装置を車両
に搭載することが一般化されつつある。このようなエア
バッグ装置においては、イグニションスイッチ（ＩＧ）
のオンに基づく車両のエンジン始動に従って充電される
バックアップコンデンサが設けられている。

【０００３】このようなバックアップコンデンサは、電
源と点火器（スクイブ）とのラインと並列接続になるよ
うに設けられており、衝突時などによる電源遮断時にシ
ステムを駆動し、エアバッグ装置の点火器（スクイブ）
の点火を行ってエアバッグの膨張展開を行うためのもの
であるため、バックアップコンデンサの容量が正常であ
るかどうかを常時チェックする必要がある。バックアッ
プコンデンサの容量チェックは、一般に、イグニション
スイッチのオンに基づいて行われるプライマリチェック
時に行われており、従来よりこのような容量チェックを
行う各種の容量診断回路が提案されている。

【０００４】例えば、実開平６−５３９８１号公報に開
示されるコンデンサ容量診断回路１００は、図１に示す
ように、イグニションスイッチ１４がオンすることによ
り直流電源１３によって充電されるバックアップコンデ
ンサ１２に対して、コンデンサ１２の放電電流を導通制
御するスイッチング手段１６及び放電抵抗１７とからな
る直列回路を並列に接続している。このコンデンサ容量
診断回路１００においては、電源起動時から一定時間内
にスイッチング手段１６を介してバックアップコンデン
サ１２の放電を行った後、一定時間経過後にインターフ
ェイス手段１５を介して充電開始信号をスイッチング手
段１６に伝達することによりバックアップコンデンサ１
２の充電を開始し、さらに所定時間経過後にバックアッ
プコンデンサ１２の充電電圧と電源電圧とをＣＰＵ（Ce
ntral Processing Unit、マイコン）１１を介して比較
することにより、コンデンサ１２の容量を診断してい
る。

【０００５】上記のコンデンサ容量診断回路１００にお
いては、イグニションスイッチ１４がオンした後、ＣＰ
Ｕ１１がオン（診断可能な安定状態になる）までバック
アップコンデンサ１２を強制放電しておき、ＣＰＵ１１
がオンしてからバックアップコンデンサ１２の充電を０
Ｖから開始する。そして、ＣＰＵがオンした時点以降の
所定期間でのバックアップコンデンサ１２の充電電圧変
化から、バックアップコンデンサ１２の容量をチェック
している。このことにより、コンデンサ充電電圧と電源
電圧との２つの電圧を測定するだけで、複雑な計算を行
うことなく簡単にバックアップコンデンサ１２の容量診
断を行うことが出来る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなコンデンサ容量診断回路１００においては、容量
診断を行う毎にバックアップコンデンサ１２の放電を行
う必要がある。この放電時間は、バックアップコンデン
サ１２に既に充電されている電荷容量に従ってばらつき
が生じるため、確実なコンデンサの容量診断を行うに
は、常にバックアップコンデンサ１２がフル充電された
場合を想定した放電時間を確保しておかなければならな
い。従って、コンデンサの容量によっては、ＣＰＵによ
るバックアップコンデンサ１２の容量診断を開始するま
でに多大の時間がかかってしまい、プライマリチェック
の終了が遅くなる場合がある。即ち、イグニションスイ
ッチがオン（あるいは直流電源が投入）されてからスク
イブの点火保証可能な状態になるまでの時間が長くなっ
てしまうという問題がある。

【０００７】また、上述の容量診断回路のように容量診
断毎に放電を行うことなく、イグニションスイッチのオ
ン後に連続してマイコンによりバックアップコンデンサ
の容量診断を行うことも考えられる。しかし、実際に
は、イグニションスイッチのオン後にマイコンがバック
アップコンデンサの容量診断を開始するまでには、以下
の理由により所定の時間を要する。

【０００８】第１に、現状のエアバッグコンピュータシ
ステムにおいては、イグニションスイッチのオン後、マ
イコン（メインＣＰＵ）用の定電圧電源の電圧がマイコ
ン起動に必要な電圧に達するまでに時間を要し、しか
も、マイコン起動時にはマイコンが他のＩＣからリセッ
トされる（パワーオンリセット及びＷ／Ｄタイマー監視
のリセット）ことが挙げられる。そして、第２に、マイ
コン起動後においては、他のプライマリチェック（例え
ば、電源電圧の低下、点火器のショート及びオープン故
障、インジケータランプ故障等）がバックアップコンデ
ンサの容量診断よりも優先されて実行されるようになっ
ていることが挙げられる。

【０００９】図２は、従来のエアバッグコンピュータシ
ステム２００の一例を模式的に示している。図２に示す
ように、電源２１の負電極は接地され、正電極はイグニ
ションスイッチＩＧからラインＬ１に接続されている。
ラインＬ１の分岐点ｎＡは、保護ダイオード２２が介挿
されたラインＬ２を介して５Ｖレギュレータ２３に接続
されている。ここに、５Ｖレギュレータ２３は、マイコ
ン２４を駆動して各種の検出及びチェックを行うために
５Ｖの電圧を発生する定電圧回路である。図２に示すよ
うに、５Ｖレギュレータ２３は、コンデンサＣ_T及び抵
抗Ｒ_Tを備えており、コンデンサＣ_T及び抵抗Ｒ_Tの値に
よってその電気的特性が定まる。

【００１０】また、ラインＬ２の分岐点ｎＢは、ライン
Ｌ３を介してマイコン２４に接続されている。かかるラ
インＬ３は、イグニションスイッチＩＧがオンされた時
に、電源２１からラインＬ１、Ｌ２を介して供給される
電源電圧（Ｖ_reg電位）を検出するためのラインであ
り、電源２１の電圧低下が検出された場合には、後述す
る昇圧回路２６をオンして供給電圧の昇圧を行う。

【００１１】ラインＬ１の分岐点ｎＣからは、保護ダイ
オード２５及び昇圧回路２６が、保護ダイオード２２と
並列に接続されている（分岐点ｎＤ）。ここで、昇圧回
路２６は、電源２１の電圧低下が検出された際にオンと
なり、電源２１の電圧を昇圧する回路であり、電源２１
が低電圧になった場合においてもエアバッグの膨張展開
性能を確保するものである。また、ラインＬ２の分岐点
ｎＤにはセーフィングセンサ２７、抵抗２８（インフレ
ータの抵抗）、及びＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２
９が接続されており、ＦＥＴ２９のソース側は接地され
るとともに、ゲート側はマイコン２４に接続されてい
る。

【００１２】セーフィングセンサ２７は、ローラ、プレ
ートスプリング、ストッパ等から構成された公知の機械
式センサであり、設定以上の減速度が加わるとローラが
回転してその回転接点と固定接点との接触によりオン状
態になるものである。例えば、マイコン２４が、図示し
ない加速度センサが故障した場合やマイコンが故障した
場合に、衝突時以外にもＦＥＴ２９のゲートに駆動信号
を出力するとＦＥＴ２９はオンするが、その場合でも、
セーフィングセンサ２７がオフ状態にあれば、電源２１
から抵抗２８には電流が流れないため、抵抗２８は発熱
しないのでエアバッグが膨張展開されることはない。こ
れに対して、セーフィングセンサ２７がオンの状態で、
ＦＥＴ２９がオン状態となれば、電源２１から抵抗２８
に電流が流れるので、抵抗２８が発熱してエアバッグが
膨張展開される。このように、セーフィングセンサ２７
は、マイコン２４によりＦＥＴ２９がオンされた場合
に、エアバッグを必要時にのみ確実に膨張展開するため
の安全装置として作用するものである。

【００１３】ラインＬ２の分岐点ｎＥには、充電抵抗３
１及びコンデンサ３２から構成されるバックアップコン
デンサ３０が接続されており、コンデンサ３２の一端側
は接地されている。バックアップコンデンサ３０は、充
電抵抗３１により決定される充電特性に従って、電源２
１によりラインＬ１、Ｌ２を介して充電される。バック
アップコンデンサ３０は、車両の衝突等に起因して電源
２１からの電圧供給が断たれた場合においても、その充
電エネルギーによってマイコン２４を作動させ、エアバ
ッグの膨張展開を行わせるためのものである。

【００１４】また、充電抵抗３１とコンデンサ３２との
間からラインＬ４が接続され、このラインＬ４の一端は
マイコン２４に接続されている。ラインＬ４は、コンデ
ンサ３２の端子電圧Ｖｃを検出するものであり、マイコ
ン２４は、後述するように、ラインＬ４を介してコンデ
ンサ３２の端子電圧Ｖｃを一定時間検出するとともに、
その検出結果からバックアップコンデンサ３０（コンデ
ンサ３２）の容量診断を行う。

【００１５】また、ラインＬ１にはウォーニングランプ
３７及びトランジスタ３８が接続されている。トランジ
スタ３８のエミッタは接地され、トランジスタ３８のベ
ースはラインＬ５を介してマイコン２４に接続されてい
る。例えば、バックアップコンデンサ３０（コンデンサ
３２）の端子電圧Ｖｃが所定電圧よりも低下し、ライン
Ｌ４を介して容量低下が検出された場合、マイコン２４
は、ラインＬ５を介して駆動信号をトランジスタ３８の
ベースに出力してトランジスタ３８をオンすることによ
り、電源２１を介してウォーニングランプ３７を点灯す
る。

【００１６】図３は、このようなシステムにおける電源
オン時以降の動作を示すタイミング図である。バックア
ップコンデンサの充電は、イグニションスイッチのオン
（時刻ｔ０）と同時に開始されるため、マイコンがリセ
ットされてバックアップコンデンサの容量診断を開始し
得る時点（時刻ｔ２）においては、バックアップコンデ
ンサはかなり充電が進んだ状態（つまり、端子電圧が高
い状態）になっている。即ち、時間Ｂの間にコンデンサ
の電圧がＤだけ上昇してしまう。充電がある程度進む
と、コンデンサ容量によらずバックアップコンデンサの
充電電圧変化が緩やかになるので、バックアップコンデ
ンサの容量診断を明確に行うことが困難となる。このた
め、コンデンサの充電電圧の上昇を極力抑えるために、
コンデンサの容量に相当程度のマージン容量を持たせる
（つまり、静電容量を大きくする）ことも考えられる
が、しかし、その結果、バックアップコンデンサが大型
化してコストが高騰してしまうという問題がある。

【００１７】このように、イグニションスイッチがオン
されてからマイコンがリセットされ、システムの自己診
断（バックアップコンデンサの容量診断）を開始し得る
までの時間Ｂは、エアバッグシステムのプライマリチェ
ック時間及びバックアップコンデンサ容量に大きく影響
する。図３に示されるように、マイコンに所定の電圧が
印加されることによりマイコンがオンしてからマイコン
がリセットされるまでの時間Ａ（ｔ２−ｔ１）は、上記
の時間Ｂの大半を占めている。

【００１８】ここで、時間Ａは、５Ｖレギュレータに所
定の電圧が印加されてから５Ｖレギュレータが安定する
までの時間（パワーオンリセット時間）Ｔ_RST1、マイコ
ンがオンされてからＣＰＵ監視回路がマイコンが正常か
どうかをチェックし終わるまでの時間（ウォッチトッグ
タイマ時間）Ｔ_WD、及びシステムの自己診断に要する時
間（ウォッチトッグ監視リセット時間）Ｔ_RST2から構成
される。

【００１９】マイコンによるシステムの自己診断開始の
前には、マイコンが動作可能か否かを判断する必要があ
る。この判断を行うＣＰＵ監視回路の誤判断を避けるに
は、ある程度の時間、即ち、マイコン（メインＣＰＵ）
から所定の複数パルス（ウォッチドック用パルス）が入
力されるのに要する時間Ｔ_WDが必要となる。Ｔ_WDは、ソ
フトウエアの作り込み易さの観点からＴ_WD≧２００ｍｓ
である必要がある。即ち、時間Ｔ_WDを短くしようとした
場合、ウォッチドッグ用（Ｗ／Ｄ）パルスのパルス幅を
短くすることが考えられるが、マイコンの処理能力上、
パルス幅をある程度以下にすることはできない。また、
マイコンの正常・異常の判断に際してその信頼性を向上
させるためには、前述したように、複数のＷ／Ｄパルス
をマイコンからＣＰＵ監視回路に所定期間内に出力して
判断を行う必要がある。これは、何等かの理由でこのＷ
／Ｄパルスの出力が遅れた場合に、直ちにマイコンの異
常であると誤判断してマイコンがリセットされてしまう
ことを防止するためである。

【００２０】また、所定の時間Ｔ_WD内にウォッチドック
用（Ｗ／Ｄ）パルスが得られなかった場合にマイコンを
再リセットするための時間Ｔ_RST2も、マイコン内部のハ
ード的制約から、Ｔ_RST2≧２ｍｓであることが要求され
る。

【００２１】一方、このＣＰＵ監視回路自体がＩＧオン
後に動作可能状態へ変化する時間、即ち、安定した５Ｖ
電圧が供給されるまでの時間（Ｔ_RST1）はなるべく短い
ほうが好ましく、また、この時間Ｔ_RST1は早くすること
ができる。しかしながら、時間Ａを構成するＴ_WD、Ｔ
_RST2及びＴ_RST1は、図２に示される５Ｖレギュレータ２
３の電気的特性、即ちコンデンサＣ_T及び抵抗Ｒ_Tの値に
よって定まっており、例えば、表１で表わされるような
関係がある。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１からわかるように、Ｔ_RST1に対する要
求とＴ_WDに対する要求とは、互いに背反関係にある。従
って、本来短縮可能な時間Ｔ_RST1も、上記の要求を満た
すようなＴ_WDを得るために設定された５Ｖレギュレータ
の電気的特性によって決定されることになる（従来、パ
ワーオンリセット時間Ｔ_RST1は約１秒程度である）。こ
のように、時間Ａを短縮することによってバックアップ
コンデンサの容量診断を開始するまでの時間Ｂを短縮す
ることは困難な状態となっている。

【００２４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ＣＰＵがシステムの
自己診断（バックアップコンデンサの容量チェック）開
始が可能となるまでの時間を短縮できる、エアバッグシ
ステムの自己診断装置を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明によるシステムの
自己診断装置は、所定の制御定数を有し、電源電圧を所
定電圧に変換する定電圧回路によって定められるイグニ
ションスイッチ（ＩＧ）オン後の第１所定期間
（Ｔ_RST1）経過後の第２所定期間（Ｔ_WD）内に、ＣＰＵ
からの信号に基づきＣＰＵが正常動作可能か否かを判断
するＣＰＵ監視回路と、ＩＧオン後に該ＣＰＵ監視回路
によってＣＰＵが正常動作可能と判断された後、所定の
システム自己診断を実行するＣＰＵと、を備え、該所定
の制御定数を第１所定期間と第２所定期間とで変更する
ことを特徴し、そのことにより上記目的が達成される。

【００２６】１つの実施態様においては、前記制御定数
は、前記定電圧回路の時定数であってもよい。

【００２７】もう１つの実施態様においては、前記制御
定数は、前記定電圧回路における所定のしきい値電圧で
あってもよい。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明を実施例によって説明する。

【００２９】（実施例１）図４は、本発明の実施例１に
よるエアバッグシステムの自己診断装置４００の構成を
示すブロック図である。図２に示した従来のエアバッグ
コンピュータシステム２００と同様の構成要素には、同
一の参照符号をつけている。

【００３０】図４に示すように、システムの自己診断装
置４００において、電源２１の負電極は接地され、正電
極はイグニションスイッチＩＧからラインＬ１に接続さ
れている。ラインＬ１の分岐点ｎＡは、保護ダイオード
２２が介挿されたラインＬ２を介して５Ｖレギュレータ
４０に接続されている。ここで、５Ｖレギュレータ４０
は、マイコン４１を駆動して各種の検出、チェックを行
うために５Ｖの電圧を発生する定電圧回路である。図４
に示すように、５Ｖレギュレータ４０は、制御定数切り
替え回路４２を備えている。制御定数切り替え回路４２
に設定される制御定数によって５Ｖレギュレータ４０の
電気的特性が定まり、この電気的特性に従ってＩＧオン
後の動作のタイミングが制御される。

【００３１】本実施例において、制御定数切り替え回路
４２は、図４に示すように、５ＶラインＬ７と分岐点ｎ
Ｆとの間に並列に接続された２つの抵抗Ｒ₁及びＲ₂と、
分岐点ｎＦに一端が接続されたコンデンサＣとを有して
いる。ここで、抵抗Ｒ₁の抵抗値は抵抗Ｒ₂の抵抗値より
も大きいとする。また、コンデンサＣの他端は接地され
ており、抵抗Ｒ₂と分岐点ｎＦとの間には、スイッチン
グ素子Ｓ／Ｗが設けれている。このように、本実施例に
おける制御定数は、制御定数切り替え回路４２の抵抗Ｒ
₁及びＲ₂、コンデンサＣ、及びスイッチング素子Ｓ／Ｗ
の状態によって定まる制御定数切替回路４２の時定数で
ある。抵抗Ｒ₁及び／またはＲ₂を介し、所定の放電の下
限電圧によりコンデンサＣの充電・放電を行うことによ
り、システムのタイミングを制御するタイミング信号Ｔ
ｃを得ることができる。

【００３２】また、ラインＬ２の分岐点ｎＢは、ライン
Ｌ３を介してマイコン４１に接続されている。かかるラ
インＬ３は、イグニションスイッチＩＧがオンされた時
に、電源２１からラインＬ１及びＬ２を介して供給され
る電源電圧（Ｖ_reg電位）を検出するためのラインであ
り、電源２１の電圧低下が検出された場合には、後述す
る昇圧回路２６をオンして供給電圧の昇圧を行う。

【００３３】ラインＬ１の分岐点ｎＣからは、保護ダイ
オ一ド２５及び昇圧回路２６が、保護ダイオード２２と
並列に接続されている（分岐点ｎＤ）。ここで、昇圧回
路２６は、電源２１の電圧低下が検出された際にオンと
なり、電源２１の電圧を昇圧する回路であり、電源２１
が低電圧になった場合においてもエアバッグの膨張展開
性能を確保するものである。また、ラインＬ２の分岐点
ｎＤには抵抗２８（インフレータの抵抗）、ＦＥＴ（電
界効果トランジスタ）２９、及びセーフィングセンサ２
７が接続されている。ＦＥＴ２９のソース側はセーフィ
ングセンサ２７の一端に接続され、ゲート側はマイコン
４１に接続されている。セーフィングセンサ２７の他端
は設置されている。

【００３４】セーフィングセンサ２７は、従来のエアバ
ッグコンピュータシステム２００の場合と同様に、ロー
ラ、プレートスプリング、ストッパ等から構成された公
知の機械式センサであり、設定以上の減速度が加わると
ローラが回転してその回転接点と固定接点との接触によ
りオン状態になり、マイコン４１によりＦＥＴ２９がオ
ンされた場合において、必要な時にのみ確実にエアバッ
グを膨張展開するための安全装置として作用する。

【００３５】ラインＬ２の分岐点ｎＥには、充電抵抗及
びコンデンサ（図示せず）から構成されるバックアップ
コンデンサ３０が接続されている。バックアップコンデ
ンサ３０は、その充電抵抗により決定される充電特性に
従い、電源２１によってラインＬ１及びＬ２を介して充
電される。バックアップコンデンサ３０は、車両の衝突
等に起因して電源２１からの電圧供給が断たれ場合にお
いても、その充電エネルギーによって所定時間のマイコ
ン４１の動作とエアバッグの膨張展開とを確保する。

【００３６】また、バックアップコンデンサ３０は、ラ
インＬ４を介してマイコン４１に接続されている。マイ
コン４１は、ラインＬ４を介してバックアップコンデン
サ３０の端子電圧Ｖｃを一定時間検出するとともに、そ
の検出結果からバックアップコンデンサ３０の容量診断
を行う。

【００３７】また、ラインＬ１にはウォーニングランプ
３７及びトランジスタ３８が接続されている。トランジ
スタ３８のエミッタは接地され、トランジスタ３８のベ
ースはラインＬ５を介してマイコン４１に接続されてい
る。例えば、バックアップコンデンサ３０の端子電圧Ｖ
ｃが所定電圧よりも低下し、ラインＬ４を介して容量低
下が検出された場合、マイコン４１は、ラインＬ５を介
して駆動信号をトランジスタ３８のベースに出力してト
ランジスタ３８をオンすることにより、電源２１を介し
てウォーニングランプ３７を点灯する。

【００３８】尚、５Ｖレギュレータ４０とマイコン４１
との間は、５Ｖライン、ＲＥＳＥＴ信号ライン、Ｗ／Ｄ
パルスラインによって接続されている。５Ｖラインは、
５Ｖレギュレータ４０からの５Ｖ電圧をマイコン４１に
供給するためのものであり、ＲＥＳＥＴ信号ラインは５
Ｖレギュレータ４０からマイコン４１にリセット信号を
入力するためのものである。また、Ｗ／Ｄパルスライン
は、マイコン４１の割り込み信号によるＷ／Ｄパルスの
信号を、４Ｖレギュレータ回路４０の内部にあるＣＰＵ
監視回路（Ｗ／Ｄ）が検知するためのラインである。こ
こで、ＣＰＵ監視回路とは、所定の期間内に所定回数の
信号（パルス、反転信号等）がマイコン（ＣＰＵ）４１
から出力されたか否かを監視する回路であって、所定回
数のパルスが確認された場合にＣＰＵが正常動作可能で
あると判断するものである。

【００３９】図５（ａ）及び（ｂ）に、システムの自己
診断装置４００における電源オン時以降の動作を示す。
時刻ｔ₀においてイグニションスイッチＩＧがオンされ
ると、ラインＬ１上の電圧Ｖ_battが立ち上がる。同時
に、５ＶラインＬ７の電圧が立ち上がり、所定のしきい
値電圧に達すると５Ｖレギュレータ４０がオンされる
（時刻ｔ１）。５Ｖレギュレータがオンされてから（時
刻ｔ₁）、安定した定電圧を供給できるようになるまで
の時間（パワーオンリセット時間Ｔ_RST1）、制御定数切
り替え回路４２のスイッチング素子Ｓ／Ｗをオンするこ
とにより（図５（ｂ））、制御定数切り替え回路４２に
おける抵抗値を、Ｒ₁及びＲ₂の合成抵抗Ｒｐ＝Ｒ₁・Ｒ₂
／（Ｒ₁＋Ｒ₂）とする。尚、スイッチング素子Ｓ／Ｗ
は、５Ｖレギュレータ４０がオンされると同時に、５Ｖ
レギュレータ４０によってオンされるものである。

【００４０】従って、パワーオンリセット時間Ｔ_RST1に
おける回路の時定数は、合成抵抗Ｒｐ及びコンデンサＣ
の値によって定まることになる。２つの抵抗を並列にす
ることにより、合成抵抗Ｒｐは小さくなり、時定数を小
さくしてパワーオンリセット時間Ｔ_RST1をより短くする
ことができる。図５に示すように、制御定数切り替え回
路４２におけるコンデンサＣの放電下限電圧Ｖ₁と充電
上限電圧Ｖ₃との間の充放電によって、タイミング信号
Ｔｃが得られる。尚、パワーオンリセット時間Ｔ_RST1の
間、マイコン４１のリセット信号ＲＳＴバーはローレベ
ルとなっており、マイコン４１は動作しない。

【００４１】次に、パワーオンリセット時間Ｔ_RST1が終
了する時刻ｔ₂において、リセット信号ＲＳＴバーがハ
イレベルになりマイコン４１がオンされると同時に（図
５（ａ））、スイッチング素子Ｓ／Ｗはオフとなる（図
５（ｂ））。従って、制御定数切り替え回路４２の抵抗
値はＲ₁の抵抗値となり、マイコン４１が正常に作動し
ているかどうかをチェックする時間（Ｗ／Ｄタイマー時
間Ｔ_WD）における時定数は、抵抗Ｒ₁及びコンデンサＣ
の値によって定まる。ここで、抵抗Ｒ₁は抵抗Ｒ₂よりも
抵抗値が大きいので、制御定数切り替え回路４２のＷ／
Ｄタイマー時間Ｔ_WDにおける抵抗Ｒ₁は、パワーオンリ
セット時間Ｔ_RST1における合成抵抗Ｒｐよりも大きくな
るため、パワーオンリセット時間Ｔ_RST1をより短く、Ｗ
／Ｄタイマー時間Ｔ_WDをより長くすることができる。

【００４２】図５（ａ）に示すように、Ｗ／Ｄタイマー
時間Ｔ_WDの間に、マイコン４１がＷ／Ｄパルスを発振し
なかった場合、時刻ｔ₃においてリセット信号ＲＳＴバ
ーをローレベルに戻してから（Ｗ／Ｄ監視リセット時間
Ｔ_RST2）、再びリセット信号をハイレベルにする（時刻
ｔ₄）。Ｔ_RST2後、Ｗ／Ｄパルスが正常に発振すれば、
Ｗ／Ｄパルスの立ち上がり（時刻ｔ₅）からバックアッ
プコンデンサ３０の容量診断が開始される。

【００４３】尚、ここでは、Ｗ／Ｄタイマー時間Ｔ_WDの
間にマイコン４１がＷ／Ｄパルスを発振せず、再リセッ
トを行う場合について説明したが、Ｗ／Ｄタイマー時間
Ｔ_WDにおいてＷ／Ｄパルスが発振すれば、そのまますぐ
にシステムの自己診断（バックアップコンデンサの容量
チェック等）を行うことができる。また、再リセットを
行ってもＷ／Ｄパルスが発振しない場合は、更にもう一
度リセット信号ＲＳＴバーをローレベルに戻してからハ
イレベルにし、再々リセットをかける。

【００４４】所定の時間のリセット動作によってＷ／Ｄ
パルスが得られない場合にはエラーとなるため（ウォー
ニングランプ点灯）、なるべく多くの再リセット動作を
可能とするためにも、パワーオンリセット時間Ｔ_RST1を
より短くし、十分なＷ／Ｄ監視リセット時間Ｔ_RST2を設
けることが重要である。

【００４５】次に、本実施例によって得られるパワーオ
ンリセット時間Ｔ_RST1、Ｗ／Ｄ監視リセット時間Ｔ_RST2
及びＷ／Ｄタイマー時間Ｔ_WDを、より具体的な例を用い
て説明する。

【００４６】５ＶＩＣとして、ＴＡ８００６ＳＮを用い
た場合の各時間の好ましい値は以下の通りである。

【００４７】（１）パワーオンリセット時間Ｔ_RST1：１
５〜１００ｍｓ（２）Ｗ／Ｄ監視リセット時間Ｔ_RST2：２ｍｓ以上（３）Ｗ／Ｄタイマー時間Ｔ_WD：２００〜１０００ｍｓここで、ＴＡ８００６ＳＮの電気的特性は、以下の表２
に示す通りである。

【００４８】

【表２】

【００４９】ただし、印加される電圧Ｖ_IN：６〜１８
Ｖ、温度範囲：−４０〜８５℃での値である。また、抵
抗Ｒ₁及びＲ₂の公差は±５％、コンデンサＣの公差は±
２０％としている。

【００５０】以上の条件より、１．３×Ｃ_MIN×Ｒ_PMIN≧１５ｍｓ …… １．９×Ｃ_MAX×Ｒ_PMAX≧１００ｍｓ …… ３００×Ｃ_MIN≧２ｍｓ …… ０．９×Ｃ_MIN×Ｒ_1MIN≧２００ｍｓ …… 上述の条件を満たす抵抗Ｒ₁及びＲ₂、及びコンデンサＣ
を用いた場合の、本実施例によるシステムの自己診断装
置４００におけるパワーオンリセット時間Ｔ_RST1、Ｗ／
Ｄ監視リセット時間Ｔ_RST2、及びＷ／Ｄタイマー時間Ｔ
_WDの測定例を下記の表３に示す。また、比較のため、図
３に示すような従来のエアバッグコンピュータシステム
におけるパワーオンリセット時間Ｔ_RST1、Ｗ／Ｄ監視リ
セット時間Ｔ_RST2、及びＷ／Ｄタイマー時間Ｔ_WDの測定
例を下記の表４に示す。

【００５１】

【表３】

【００５２】

【表４】

【００５３】このように、本実施例によるシステムの自
己診断装置４００によれば、従来、約１秒かかっていた
パワーオンリセット時間Ｔ_RST1を、約０．０９秒とし、
約９５％短縮することができる。

【００５４】図６は、スイッチング素子Ｓ／Ｗをトラン
ジスタＴｒを用いて構成した場合の制御定数切り替え回
路４２’を示している。パワーオンリセット時間Ｔ_RST1
の間、トランジスタＴｒをオンし、Ｗ／Ｄ監視リセット
時間Ｔ_RST2の間トランジスタＴｒをオフすることによっ
て回路の抵抗を制御することにより制御定数（時定数）
を変化させる。つまり、第１の所定期間（Ｔ_RST1）を規
定する制御定数（時定数）と、第２の所定期間（Ｔ_WD）
を規定する制御定数（時定数）とを変更したので、第２
の所定期間（Ｔ_WD）を短くすることなく、第１の所定期
間（Ｔ_RST1）を短くすることができる。

【００５５】また、上記の例では、制御定数切り替え回
路４２を外付けの回路として５Ｖレギュレータ４０の外
に設けているが、制御定数切り替え回路４２は５Ｖレギ
ュレータ４０の内部に構成することもできる。以下の実
施例でも同様である。

【００５６】（実施例２）上記の実施例１では、制御定
数切り替え回路４２において、スイッチング素子Ｓ／Ｗ
によって抵抗を制御して制御定数（時定数）を切り替え
たが、実施例２においてはスイッチング素子Ｓ／Ｗによ
ってコンデンサを制御する場合を説明する。

【００５７】図７は、本発明の実施例２によるエアバッ
グシステムの自己診断装置５００の構成を示すブロック
図である。本実施例によるシステムの自己診断装置５０
０と、実施例１によるシステムの自己診断装置４００
（図４）との違いは、制御定数切り替え回路４３にあ
り、その他の部分の構成及び機能はシステムの自己診断
装置４００と同様である。システムの自己診断装置４０
０と同様の構成要素には、同一の参照符号をつけ、詳細
な説明は省略する。

【００５８】図７に示すように、システムの自己診断装
置５００において、５Ｖレギュレータ４０は、制御定数
切り替え回路４３を備えている。制御定数切り替え回路
４３は、スイッチング素子Ｓ／ＷとしてトランジスタＴ
ｒを用いている。制御定数切り替え回路４３は、図７に
示すように、５Ｖライン（図示せず）と分岐点ｎＧとの
間に接続された抵抗Ｒと、分岐点ｎＧと接地電圧との間
に並列に接続された２つのコンデンサＣ₁及びＣ₂とを有
している。コンデンサＣ２と分岐点ｎＧとの間には、ト
ランジスタＴｒが設けられている。

【００５９】本実施例における制御定数は、制御定数切
り替え回路４３の抵抗Ｒ、コンデンサＣ₁及びＣ₂、及び
トランジスタＴｒの状態によって定まる制御定数切替回
路４３の時定数である。抵抗Ｒを介し、所定の放電の下
限電圧によりコンデンサＣ₁及び／またはＣ₂の充電・放
電を行うことにより、システムの動作のタイミングを制
御するタイミング信号Ｔｃを得ることができる。

【００６０】図５（ａ）及び（ｃ）に、システムの自己
診断装置５００における電源オン時以降の動作を示す。
時刻ｔ₀においてイグニションスイッチＩＧがオンされ
ると、ラインＬ１上の電圧Ｖ_battが立ち上がる。同時
に、５ＶラインＬ７の電圧が立ち上がり、所定のしきい
値電圧に達すると５Ｖレギュレータ４０がオンされる
（時刻ｔ₁）。５Ｖレギュレータがオンされてから（時
刻ｔ₁）、安定した定電圧を供給できるようになるまで
の時間（パワーオンリセット時間Ｔ_RST1）、制御定数切
り替え回路４３のトランジスタＴｒはオフ状態にしてお
くことにより（図５（ｃ））、制御定数切り替え回路４
３における容量は、コンデンサＣ₁の容量値となる。従
って、パワーオンリセット時間Ｔ_RST1における回路の時
定数は、抵抗Ｒ及びコンデンサＣ₁によって定まる。

【００６１】次に、パワーオンリセット時間Ｔ_RST1が終
了する時刻ｔ₂において、リセット信号ＲＳＴバーがハ
イレベルになりマイコン４１がオンされると同時に（図
５（ａ））、トランジスタＴｒがオンとなる（図５
（ｃ））。従って、制御定数切り替え回路４３の容量は
２つのコンデンサの合成容量（Ｃ₁＋Ｃ₂）となり、Ｗ／
Ｄタイマー時間Ｔ_WDの時定数はパワーオンリセット時間
Ｔ_RST1の時定数よりも大きくなる。従って、Ｗ／Ｄタイ
マー時間Ｔ_WDをより長くすることができる。

【００６２】つまり、第１の所定期間（Ｔ_RST1）を規定
する制御定数（時定数）と、第２の所定期間（Ｔ_WD）を
規定する制御定数（時定数）とを変更したので、第２の
所定期間（Ｔ_WD）を短くすることなく、第１の所定期間
（Ｔ_RST1）を短くすることができる。

【００６３】尚、トランジスタＴｒは、Ｗ／Ｄ監視リセ
ット時間Ｔ_RST2以降も引き続きオン状態とされる。その
他の動作は実施例１の場合と同様であり、図５（ａ）に
示すように、Ｗ／Ｄパルスの立ち上がりによってバック
アップコンデンサ３０の容量診断が開始される。

【００６４】（実施例３）上記の実施例１及び２では、
スイッチング素子Ｓ／Ｗによって抵抗あるいはコンデン
サ容量を制御して制御定数（時定数）を切り替えたが、
実施例３においてはスイッチング素子Ｓ／Ｗによって抵
抗及びコンデンサを共に制御する場合を説明する。

【００６５】図８は、本発明の実施例３によるエアバッ
グシステムの自己診断装置６００の構成を示すブロック
図である。本実施例によるシステムの自己診断装置６０
０と、実施例１によるシステムの自己診断装置４００
（図４）との違いは、制御定数切り替え回路４４にあ
り、その他の部分の構成及び機能はシステムの自己診断
装置４００と同様である。システムの自己診断装置４０
０と同様の構成要素には、同一の参照符号をつけ、詳細
な説明は省略する。

【００６６】図８に示すように、システムの自己診断装
置６００において、５Ｖレギュレータ４０は、制御定数
切り替え回路４４を備えている。制御定数切り替え回路
４４は、並列に接続された１組の抵抗Ｒ₁及びＲ₂と、並
列に接続された１組のコンデンサＣ₁及びＣ₂とを有し、
スイッチング素子Ｓ／Ｗとして２つのトランジスタＴｒ
₁及びＴｒ₂を用いている。制御定数切り替え回路４４に
おいて、図８に示すように、５Ｖライン（図示せず）と
分岐点ｎＨとの間に抵抗Ｒ₁が接続され、分岐点ｎＨと
接地電圧との間にコンデンサＣ₁が接続されている。同
様に、５Ｖライン（図示せず）に接続する抵抗Ｒ₂はト
ランジスタＴｒ₁を介して分岐点ｎＫに接続され、分岐
点ｎＨにはトランジスタＴｒ₂を介してコンデンサＣ₂が
接続している。コンデンサＣ₂の他端は接地されてい
る。また、分岐点ｎＨ及びｎＫは電気的に接続してい
る。抵抗Ｒ₁は抵抗Ｒ₂よりも抵抗値が大きいとする。ま
た、コンデンサＣ₂の容量はコンデンサＣ₁の容量よりも
大きいとする。

【００６７】本実施例における制御定数は、制御定数切
り替え回路４４の抵抗Ｒ₁及びＲ₂、コンデンサＣ₁及び
Ｃ₂、及びトランジスタＴｒ₁及びＴｒ₂の状態によって
定まる制御定数切り替え回路４４の時定数である。抵抗
Ｒ₁及び／またはＲ₂を介し、所定の放電の下限電圧によ
りコンデンサＣ₁及び／またはＣ₂の充電・放電を行うこ
とにより、システムのタイミングを制御するタイミング
信号Ｔｃを得ることができる。

【００６８】図５（ａ）及び（ｄ）に、システムの自己
診断装置６００における電源オン時以降の動作を示す。
時刻ｔ₀においてイグニションスイッチＩＧがオンされ
ると、ラインＬ１上の電圧Ｖ_battが立ち上がる。同時
に、５ＶラインＬ７の電圧が立ち上がり、所定のしきい
値電圧に達すると５Ｖレギュレータ４０がオンされる
（時刻ｔ₁）。５Ｖレギュレータがオンされてから（時
刻ｔ₁）、安定した定電圧を供給できるようになるまで
の時間（パワーオンリセット時間Ｔ_RST1）、制御定数切
り替え回路４４のトランジスタＴｒ₁をオンすることに
より（図５（ｄ））、制御定数切り替え回路４４におけ
る抵抗値を、及びＲ₁及びＲ₂の合成抵抗Ｒｐ＝Ｒ₁・Ｒ₂
／（Ｒ₁＋Ｒ₂）とする。同時に、トランジスタＴｒ₂を
オフ状態にしておくことにより（図５（ｄ））、制御定
数切り替え回路４４における容量は、コンデンサＣ₁の
容量値となる。従って、パワーオンリセット時間Ｔ_RST1
における回路の時定数は、合成抵抗Ｒｐ及びコンデンサ
Ｃ₁によって定まることになる。２つの抵抗を並列にす
ることにより合成抵抗Ｒｐは小さくなり、更に一方のコ
ンデンサＣ₁のみを用いるため、パワーオンリセット時
間Ｔ_RST1をより短くすることができる。

【００６９】次に、パワーオンリセット時間Ｔ_RST1が終
了する時刻ｔ２において、リセット信号ＲＳＴバーがハ
イレベルになりマイコン４１がオンされると同時に（図
５（ａ））、トランジスタＴｒ₁がオフとなるととも
に、トランジスタＴｒ₂がオンとなる（図５（ｄ））。
従って、制御定数切り替え回路４４の抵抗はＲ₁、容量
はコンデンサＣ₁及びＣ₂となる。Ｗ／Ｄタイマー時間Ｔ
_WDにおける抵抗Ｒ₁はパワーオンリセット時間Ｔ_RST1に
おける合成抵抗Ｒｐよりも大きく、更に合成容量（Ｃ₁
＋Ｃ₂）は、容量Ｃ₂よりも大きくなるため、Ｗ／Ｄタイ
マー時間Ｔ_WDをより長くすることができる。つまり、第
１の所定期間（Ｔ_RST1）を規定する制御定数（時定数）
と、第２の所定期間（Ｔ_WD）を規定する制御定数（時定
数）とを変更したので、第２の所定期間（Ｔ_WD）を短く
することなく、第１の所定期間（Ｔ_RST1）を短くするこ
とができる。

【００７０】尚、トランジスタＴｒ₂は、Ｗ／Ｄ監視リ
セット時間Ｔ_RST2以降も引き続きオン状態とされる。そ
の他の動作は実施例１の場合と同様であり、図５（ａ）
に示すように、Ｗ／Ｄパルスの立ち上がりによってバッ
クアップコンデンサ３０の容量診断が開始される。

【００７１】本実施例においては、制御定数切り替え回
路４４における抵抗値及び容量値を共に制御しているた
め、パワーオンリセット時間Ｔ_RST1とＷ／Ｄタイマー時
間Ｔ_WDとの間でより大きく時定数を変化させることがで
き、より優れた効果を得ることができる。

【００７２】また、実施例１及び２を比較した場合、抵
抗の公差のばらつきがコンデンサの公差のばらつきより
も１桁程度小さいため、抵抗を制御する制御定数切り替
え回路４２（実施例１）の方が精度よく時定数変化の効
果を得ることができる。

【００７３】（実施例４）上述の実施例１〜３において
は、制御定数として５Ｖレギュレータ４０（定電圧回
路）の時定数を変化させることにより、十分なＷ／Ｄタ
イマー時間Ｔ_WDを確保しつつ、パワーオンリセット時間
Ｔ_RST1を短縮させている。制御定数としては、回路の時
定数に限らず、回路の電気的特性を変化させる他の定数
を用いることもできる。本実施例においては、制御定数
として、制御定数切り替え回路のコンデンサの充放電の
しきい値電圧を変化させる場合を説明する。本実施例に
よる制御定数切り替え回路の構成は、例えば、従来と同
様に、抵抗及びコンデンサを含む回路で構成できる。コ
ンデンサの充電電圧の上限、あるいは放電電圧の下限
は、例えば、コンパレータを用いて所定電圧との比較を
行うことによって設定できる。

【００７４】図９は、実施例４によるシステムの自己診
断装置の動作を示すタイミング図である。図９に示すよ
うに、パワーオンリセット時間Ｔ_RST1における充電の上
限電圧をＶ₂とし、Ｗ／Ｄタイマー時間Ｔ_WDにおける充
電の上限電圧をＶ₃としている。ただし、Ｖ₂＜Ｖ₃であ
る。パワーオンリセット時間Ｔ_RST1においては、より低
いしきい値電圧Ｖ₂でコンデンサの充電が終了し放電が
始まるため、その分、コンデンサの充放電によって制御
されるパワーオンリセット時間Ｔ_RST1を短縮することが
できる。一方、Ｗ／Ｄタイマー時間Ｔ_WDにおいては、よ
り高いしきい値電圧Ｖ₃にまで充電されてから放電が起
こるため、それだけ長いＷ／Ｄタイマー時間Ｔ_WDを確保
することができる。つまり、第１の所定期間（Ｔ_RST1）
を規定する制御定数（充電のしきい値電圧）と、第２の
所定期間（Ｔ_WD）を規定する制御定数（充電のしきい値
電圧）とを変更したので、第２の所定期間（Ｔ_WD）を短
くすることなく、第１の所定期間（Ｔ_RST1）を短くする
ことができる。

【００７５】また、パワーオンリセット時間Ｔ_RSTとＷ
／Ｄタイマー時間Ｔ_WDとにおいて、定電圧電源を切り替
えることにより、制御定数として充電電流を変化させて
もよい。より高い電源電圧を用いてコンデンサを充電す
れば、それだけ早い時間でコンデンサが充電され、パワ
ーオンリセット時間Ｔ_RSTを短縮することができる。

【００７６】更に、上記の実施例１〜３で説明した制御
定数切り替え回路４２〜４４において、更に充電の上限
電圧のしきい値を変化させてもよい。このことより、パ
ワーオンリセット時間Ｔ_RSTとＷ／Ｄタイマー時間Ｔ_WD
との間で、制御定数をより大きく変化させることができ
る。

【００７７】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、ＩＧオ
ン後の第１の所定期間（パワーオンリセット時間
Ｔ_RST）と、第２の所定期間（Ｗ／Ｄタイマー時間
Ｔ_WD）とにおいて、回路の制御定数を変化させることに
より、第１所定期間を第２の所定期間とは独立に短い時
間に設定することが可能となる。このことにより、メイ
ンＣＰＵ（マイコン）がシステムの自己診断（バックア
ップコンデンサの容量チェックの開始）が可能となるま
での時間を短縮できる。

【００７８】また、本発明は単独でも十分に効果がある
が、他のバックアップコンデンサの容量診断装置などに
組み合わせて用いることもできる。例えば、本出願人に
よるバックアップコンデンサの充電電圧コントロールに
組み合わせれば、バックアップコンデンサの容量を低減
するとともに、エアバックシステムの初期機能診断に要
する時間をも短縮することができ、更に大きな効果を得
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のコンデンサ容量診断回路の一例を示す図
である。

【図２】従来のエアバッグコンピュータシステムの一例
を示す図である。

【図３】従来のエアバッグコンピュータシステムの動作
の一例を示す図である。

【図４】本発明の１つの実施例によるエアバッグシステ
ムの自己診断装置の構成を示す図である。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の１つの実施例によ
るエアバッグシステムの自己診断装置の動作を示すタイ
ミング図である。

【図６】１つの実施例による制御定数切り替え回路の構
成例を示す図である。

【図７】本発明の他の実施例によるエアバッグシステム
の自己診断装置の構成を示す図である。

【図８】本発明のもう１つの実施例によるエアバッグシ
ステムの自己診断装置の構成を示す図である。

【図９】本発明の１つの実施例によるエアバッグシステ
ムの自己診断装置の動作を示すタイミング図である。

【符号の説明】

２１電源２２、２５保護ダイオード２６昇圧回路２７セーフィングセンサ３０バックアップコンデンサ３７ウォーニングランプ３８トランジスタ４０５Ｖレギュレータ４１マイコン４２制御定数切り替え回路ＩＧイグニションスイッチＲ₁、Ｒ₂ 抵抗ＣコンデンサＳ／Ｗスイッチング素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の制御定数を有し、電源電圧を所定
電圧に変換する定電圧回路によって定められるイグニシ
ョンスイッチ（ＩＧ）オン後の第１所定期間（Ｔ_RST1）
経過後の第２所定期間（Ｔ_WD）内に、ＣＰＵからの信号
に基づきＣＰＵが正常動作可能か否かを判断するＣＰＵ
監視回路と、ＩＧオン後に該ＣＰＵ監視回路によってＣＰＵが正常動
作可能と判断された後、所定のシステム自己診断を実行
するＣＰＵと、を備え、該所定の制御定数を第１所定期間と第２所定期間とで変
更することを特徴とする、システムの自己診断装置。
【請求項２】前記制御定数は、前記定電圧回路の時定
数である、請求項１に記載のシステムの自己診断装置。
【請求項３】前記制御定数は、前記定電圧回路におけ
る所定のしきい値電圧である、請求項１に記載のシステ
ムの自己診断装置。