JP2001171477A - 乗員保護装置 - Google Patents

乗員保護装置

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JP2001171477A
JP2001171477A JP35807099A JP35807099A JP2001171477A JP 2001171477 A JP2001171477 A JP 2001171477A JP 35807099 A JP35807099 A JP 35807099A JP 35807099 A JP35807099 A JP 35807099A JP 2001171477 A JP2001171477 A JP 2001171477A
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JP
Japan
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capacitor
primer
potential side
protection device
voltage
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JP35807099A
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English (en)
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Takayuki Kishi
隆行 岸
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Kansei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗員保護装置にチャージポンプ回路を組み合
わせ、かつその出力によって充電されるコンデンサを診
断できるようにする。 【解決手段】 雷管の正電位側と負電位側に第1及び第
2スイッチング用電界効果型トランジスタが接続された
乗員保護装置において、直流電源からの出力電圧を昇圧
し、コンデンサに充電するチャージポンプ回路を備え、
チャージポンプ回路の出力によってコンデンサを充電
し、その充電電圧を展開制御回路から出力されるトリガ
信号に同期して第1及び第2スイッチング用電界効果型
トランジスタのうち雷管の正電位側に接続された第1ス
イッチング用電界効果型トランジスタに供給してオン作
動される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、衝突事故時にエ
アバッグを展開して乗員を保護する乗員保護装置に関す
るものである。
【0002】この種の乗員保護装置を図3に基づいて以
下に説明する。バッテリ1からの出力電圧(通常12
V)はイグニッションスイッチ2を介してDC/DCコ
ンバータ3によって、29Vまで昇圧されてバックアッ
プコンデンサ4に充電される。また一方で、第1加速度
センサ8からの加速度信号が比較回路9の基準値を越
え、該比較回路9からスイッチ信号がマイクロコンピュ
ータ11の入力端子に供給され、かつマイクロコンピュ
ータ11のA/D入力端子に第2加速度センサ10から
加速度信号が供給され、その加速度信号に基づいて重大
な衝突事故が発生したと判断されたとき、マイクロコン
ピュータ11は出力端子A,Bからハイレベル信号を第
1及び第2スイッチング用電界効果型トランジスタ5,
7のそれぞれに供給して、第1及び第2スイッチング用
電界効果型トランジスタ5,7のそれぞれをオンさせ
て、雷管6にバックアップコンデンサ4から点火電流を
供給し、エアバッグ等を展開させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き乗員保護装置の構成のものにあっては、昇圧された
バックアップコンデンサ4の充電電圧が29Vと高く、
かつ雷管6と第1及び第2スイッチング用電界効果型ト
ランジスタ5,7のソースドレイン間のオン抵抗とが数
オームと非常に低抵抗であるために、その雷管6の負電
位側に接続された第2スイッチング用電界効果型トラン
ジスタ7は、通常のマイクロコンピュータの5Vの出力
電圧でオン駆動できるが、雷管6の正電位側に接続され
た第1スイッチング用電界効果型トランジスタ5は、ソ
ース電位が通常時でマイクロコンピュータの出力電圧の
5Vを越えてしまっているために、通常電圧ではオン駆
動できない。なお、上記においては、電界効果型トラン
ジスタを用いた場合についての課題を述べたが、この課
題は全ての種類のトランジスタについて言えることであ
ることは言うまでもないことである。
【0004】そのために、雷管6の正電位側に接続され
た第1スイッチング用電界効果型トランジスタ5を駆動
するためには、マイクロコンピュータの出力電圧の5V
を超える電圧を作成して供給しなくてはならないと言う
課題があった。
【0005】この発明は、このような問題点に鑑みてな
されたもので、雷管の正電位側に接続されたスイッチン
グトランジスタを駆動できるようにすることを第1の目
的とし、またこのスイッチングトランジスタを駆動する
ための電圧をチャージするコンデンサを診断できるよう
にすることを第2の目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る乗員保護
装置は、直流電源と、雷管と、該雷管の正電位側と負電
位側に直列に接続された第1及び第2スイッチングトラ
ンジスタと、加速度信号に基づいて衝突判断を行い、重
大衝突と判断したとき前記第1及び第2スイッチングト
ランジスタにトリガ信号を供給し、オン制御すると共
に、それに伴って前記雷管に流れる電流を制御する展開
制御回路とを備えた乗員保護装置において、前記雷管の
正電位側の電位よりも高い電圧に充電されるコンデンサ
を備え、該コンデンサの充電電圧を前記展開制御回路か
ら出力されるトリガ信号に同期して前記第1及び第2ス
イッチングトランジスタのうち前記雷管の正電位側に接
続された第1スイッチングトランジスタの制御端子に供
給してオン作動させることを特徴とするものである。
【0007】この発明に係る乗員保護装置は、直流電源
と、雷管と、該雷管の正電位側と負電位側に直列に接続
された第1及び第2スイッチングトランジスタと、加速
度信号に基づいて衝突判断を行い、重大衝突と判断した
とき前記第1及び第2スイッチングトランジスタにトリ
ガ信号を供給すると共に、前記雷管に流れる電流を制御
する展開制御回路と、前記雷管の正電位側の電位よりも
高い電圧に充電されるコンデンサと、診断回路とを備
え、前記診断回路は、前記コンデンサの充電電圧を、前
記展開制御回路からのトリガ信号に同期して前記第1及
び第2スイッチングトランジスタのうちの前記雷管の正
電位側に接続された第1スイッチングトランジスタに供
給したときの前記雷管の非接地側の電位を読み取り、そ
の電位が高くなったとき、前記コンデンサは正常である
と判断することを特徴とするものである。
【0008】この発明に係る乗員保護装置において、コ
ンデンサは、直流電源に対して並列的に接続され、同一
電位に充電されることを特徴とするものである。
【0009】この発明に係る乗員保護装置において、コ
ンデンサは、逓倍圧回路によって充電されることを特徴
とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、この発明による実施の形態
を以下に説明する。 実施の形態1.実施の形態1を図1に基づいて以下に説
明するが、図1に示すものは、図3において示した乗員
保護装置に、チャージポンプ回路20、第1逆流防止用
ダイオード21、ゲート駆動用コンデンサ22、定電流
発生回路23、駆動制御回路24及び診断用抵抗25,
26が付加され、さらにそれに伴ってマイクロコンピュ
ータ11の機能が追加されているものであるので、それ
らについて以下に説明する。
【0011】まず、全体の概略構成及びその動作を説明
し、次にその詳細動作を説明する。マイクロコンピュー
タ11の出力端子A,Bからローレベル信号が出力さ
れ、第1及び第2スイッチング用電界効果型トランジス
タ5,7がオフされ、プリドライバ233のゲート端子
(制御端子)がローレベルに維持されている。一方、チ
ャージポンプ回路20の第1及び第2トランジスタ20
2,203がオンされ、第3及び第4トランジスタ20
4,205が図示されない発振回路によって交互にオ
ン、オフ駆動されることによって、コンデンサ207に
充電された電荷がゲート駆動用コンデンサ22にチャー
ジアップされる。
【0012】この状態の時に、マイクロコンピュータ1
1が重大な衝突が発生したと判断し、出力端子A,Bを
ハイレベル状態に切り替えると出力端子Aからのハイレ
ベル信号によって、プリドライバ233のゲート端子が
ハイレベルに切り替えられ、また出力端子Bからのハイ
レベル信号によって第2スイッチング用電界効果型トラ
ンジスタ5がオンされる。
【0013】このとき、出力端子A,Bからのハイレベ
ル状態の長いトリガ信号が供給されると、第1及び第2
スイッチング用電界効果型トランジスタ5,7、雷管6
に定電流の展開電流が流れる。
【0014】また雷管6には、マイクロコンピュータ1
1と同一電源(5V)に一端が接続された診断用抵抗2
6を介して雷管6、診断用抵抗25に微小電流(雷管6
が点火されない程度)が流れ、その診断用抵抗25と雷
管6との接続点と、診断用抵抗26と雷管6との接続点
とのそれぞれの点の電圧変化がバッファ回路27,28
を介してマイクロコンピュータ11のモニタ端子C,D
に供給されて、マイクロコンピュータ11によって診断
される。
【0015】次に詳細に説明すると、前記チャージポン
プ回路20は、オアゲート201、第1〜第4トランジ
スタ202〜205、第2逆流防止用ダイオード20
6、コンデンサ207からなり、マイクロコンピュータ
11の出力端子Aからローレベル信号、また出力端子B
からハイレベル信号がオアゲート201に供給される
と、第1トランジスタ202Sオン、第2トランジスタ
203がオンして、第3トランジスタ204と第4トラ
ンジスタ205は図示されない発振回路によりオン、オ
フされることによって、ゲート駆動用コンデンサ22に
コンデンサ207に印加される電圧の2倍の電圧が充電
される。
【0016】これを詳細に述べると、マイクロコンピュ
ータ11の、例えば出力端子Aからローレベル信号が出
力されると、第1及び第2トランジスタ202、203
がオンとなり、第3トランジスタ204がオフ、第4ト
ランジスタ205がオンされると、コンデンサ207が
第1逆流防止用ダイオード21を介してコンデンサ20
7が充電され、次に第3トランジスタ204がオン、第
4トランジスタ205がオフされると、コンデンサ20
7によってゲート駆動用コンデンサ22が徐々に充電さ
れ、これが繰り返されることによってゲート駆動用コン
デンサ22の電位が2倍に昇圧される。この2倍にされ
た電圧によって後述のプリドライバ233がオン駆動可
能にされる。
【0017】前記定電流発生回路23は、定電流源23
1、比較回路232、プリドライバ233、抵抗23
4,235,236からなり、駆動制御回路24はイン
バータ241、トランジスタ242からなる。
【0018】駆動制御回路24は、前記マイクロコンピ
ュータ11の出力端子Aに接続されたインバータ241
と、インバータ241によって駆動されるトランジスタ
242とからなり、トランジスタ242がオンされプリ
ドライバ233のゲート端子が強制的にローレベルにさ
れることによって、第1スイッチング用電界効果型トラ
ンジスタ5はオン作動することが禁止される。
【0019】一方、後述の駆動制御回路24のトランジ
スタ242がオフにされることによってプリドライバ2
33は比較回路232によって制御可能となり、前記マ
イクロコンピュータ11の出力端子Bからハイレベルな
トリガ信号が出力され、比較回路232の(+)入力端
子電圧が(−)入力端子電圧を越え、比較回路232の
出力端子がハイレベルになることによって、ゲート駆動
用コンデンサ22に充電された高電圧がプリドライバ2
33のゲート端子に供給されるので、プリドライバ23
3がオン駆動され第1及び第2スイッチング用電界効果
型トランジスタ5,7に流れる電流は、抵抗234に流
れる定電流源231からの定電流によって制御される。
【0020】次に、診断回路について説明する。ゲート
駆動用コンデンサ22の診断は、第1点火回路のアクテ
ィブ診断と同時に行う。マイクロコンピュータ11がゲ
ート駆動用コンデンサ22の故障診断を行うときには、
マイクロコンピュータ11の出力端子Aを短時間の間ハ
イレベル状態にして、トランジスタ242をオフにし、
かつチャージポンプ回路20の第2トランジスタ203
をオフすることによってプリドライバ233と第1スイ
ッチング用電界効果型トランジスタ5とのゲート端子に
は駆動用コンデンサ22の充電電圧が印加され、双方の
トランジスタ203,5はオンする。その結果発生する
診断用抵抗26と雷管6との接続点の電圧変化をマイク
ロコンピュータ11がモニタ端子Cによって読み取り、
電圧が上昇すれば第1スイッチング用電界効果型トラン
ジスタ5はオンしたと判断し、ゲート駆動用コンデンサ
22は正常に作動していると判断する。もし、ゲート駆
動用コンデンサ22がオープン故障していれば、プリド
ライバ233及び第1スイッチング用電界効果型トラン
ジスタ5のそれぞれのゲート端子に電荷が供給されず第
1スイッチング用電界効果型トランジスタ5はオンでき
なくなり故障が検出される。
【0021】なお、診断用抵抗25と雷管6との接続点
と、診断用抵抗26と雷管6との接続点との電圧は診断
用抵抗25,26の抵抗値と雷管6の抵抗値と印加電圧
とによって抵抗分割された値になっており、その値がマ
イクロコンピュータ11によって常時読み取られてい
る。
【0022】実施の形態2.上記実施の形態1において
は、チャージポンプ回路20を用いてバックアップコン
デンサ4の2倍までゲート駆動用コンデンサ22に充電
したが、この実施の形態においては、、チャージポンプ
回路20を用いず、バックアップコンデンサ4とゲート
駆動用コンデンサ22とをスイッチ回路30を介して並
列的に接続し充電電圧を同一にしたものである。このス
イッチ回路30はオフゲート301、第1トランジスタ
302から構成され、通常は第2トランジスタ303が
オンして、バックアップコンデンサ4によってゲート駆
動用コンデンサ22が同電圧に充電されている。そし
て、マイクロコンピュータ11が重大衝突と判断したと
き、マイクロコンピュータ11の出力端子A,Bがハイ
レベル状態に切換わるが、このときトランジスタ242
がオフしているので、プリドライバ233のゲート端子
にコンデンサ22の充電電圧が印加されて作動状態にな
る。また、マイクロコンピュータ11が診断を行うとき
には、上記診断と同様にして出力端子Aをハイレベルに
して雷管6の正負両電位側の電位をモニタ端子C,Dか
ら入力して診断を行う。
【0023】
【発明の効果】第1の発明によれば、雷管の正電位側の
トランジスタを簡単な構成で、かつ確実に駆動できる。
【0024】第2の発明によれば、雷管の正電位側に接
続したトランジスタを駆動するコンデンサを簡単な構成
で、かつ確実に診断できる。
【0025】第3の発明によれば、これらをさらに部品
点数少なく行うことができる。
【0026】第4の発明によれば、コンデンサの充電電
圧をさらに高くすることができるので、スイッチングト
ランジスタの駆動電圧を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施の形態1の概略構成を説明す
るための回路ブロック図である。
【図2】本発明による実施の形態2の概略構成を説明す
るための回路ブロック図である。
【図3】従来の乗員保護装置の回路ブロック図である。
【符号の説明】
3 DC/DCコンバータ 4 バックアップコンデンサ 6 雷管 5,7 スイッチング用電界効果型トランジスタ 11 マイクロコンピュータ 20 チャージポンプ回路 21,206 逆流防止用ダイオード 22 ゲート駆動用コンデンサ 23 定電流発生回路 24 駆動制御回路 25,26 診断用抵抗 27,28 バッファ回路 30 スイッチ回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源と、雷管と、該雷管の正電位側
    と負電位側に直列に接続された第1及び第2スイッチン
    グトランジスタと、加速度信号に基づいて衝突判断を行
    い、重大衝突と判断したとき前記第1及び第2スイッチ
    ングトランジスタにトリガ信号を供給し、オン制御する
    と共に、それに伴って前記雷管に流れる電流を制御する
    展開制御回路とを備えた乗員保護装置において、前記雷
    管の正電位側の電位よりも高い電圧に充電されるコンデ
    ンサを備え、該コンデンサの充電電圧を前記展開制御回
    路から出力されるトリガ信号に同期して前記第1及び第
    2スイッチングトランジスタのうち前記雷管の正電位側
    に接続された第1スイッチングトランジスタの制御端子
    に供給してオン作動させることを特徴とする乗員保護装
    置。
  2. 【請求項2】 直流電源と、雷管と、該雷管の正電位側
    と負電位側に直列に接続された第1及び第2スイッチン
    グトランジスタと、加速度信号に基づいて衝突判断を行
    い、重大衝突と判断したとき前記第1及び第2スイッチ
    ングトランジスタにトリガ信号を供給すると共に、前記
    雷管に流れる電流を制御する展開制御回路と、前記雷管
    の正電位側の電位よりも高い電圧に充電されるコンデン
    サと、診断回路とを備え、前記診断回路は、前記コンデ
    ンサの充電電圧を、前記展開制御回路からのトリガ信号
    に同期して前記第1及び第2スイッチングトランジスタ
    のうちの前記雷管の正電位側に接続された第1スイッチ
    ングトランジスタに供給したときの前記雷管の非接地側
    の電位を読み取り、その電位が高くなったとき、前記コ
    ンデンサは正常であると判断することを特徴とする乗員
    保護装置。
  3. 【請求項3】 前記コンデンサは、前記直流電源に対し
    て並列的に接続され、同一電位に充電されることを特徴
    とする請求項1または請求項2記載の乗員保護装置。
  4. 【請求項4】 前記コンデンサは、逓倍圧回路によって
    充電されることを特徴とする請求項1または請求項2記
    載の乗員保護装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007328683A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Denso Corp 負荷駆動装置
US7772714B2 (en) * 2007-01-09 2010-08-10 Denso Corporation Passive safety device for vehicles
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