JP2001187556A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板の共用化が図れるようにする。 【解決手段】 直流電源と、該直流電源に直列接続され
た雷管と、該雷管に直列接続され、衝突に伴う加速度セ
ンサからの加速度信号に基づいて該衝突が重大事故に相
当すると判断したときにオンされるスイッチ回路と、前
記雷管の端子間に所定の大きさの診断電流を供給して、
その端子間に発生する電圧に基づいて前記雷管の端子間
の短絡を検出する診断手段とを有する乗員保護装置にお
いて、前記診断手段は、前記雷管の種類に応じた診断電
流の大きさに選択できる電流選択手段を有する。

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、エアバッグ等の
乗員保護装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の乗員保護装置を図２に基づき説明
する。図２において、１は車載バッテリ、２はイグニッ
ションスイッチ、３は昇圧回路、４はバックアップコン
デンサで、前記昇圧回路３によって充電される。５はス
イッチングトランジスタで、そのコレクタに雷管６の一
端が接続され、またその雷管６の他端には、機械式加速
度スイッチ７が直列に接続され、接地されている。

【０００３】８は加速度センサで、車両の衝突時に車両
の前後方向に発生する加速度を検出し、その検出信号を
マイクロコンピュータ９の衝突判断手段１１に供給す
る。衝突判断手段１１は、その供給された信号に基づい
て重大衝突事故と判断すると出力端子からスイッチング
トランジスタ５のベースにトリガパルスを供給して、そ
のスイッチングトランジスタ５を一定時間オンする。

【０００４】１０は診断手段で、前記衝突判断手段１１
と同様にマイクロコンピュータ９が備える機能の１つ
で、前記イグニッションスイッチ２がオンされた後に前
記衝突判断手段１１と交互に作動し、該診断手段１０が
作動しているときにはクロックパルスを定電圧回路１２
及び定電流回路１３に供給する。また、前記診断手段１
０は前記雷管６の両端子Ａ，Ｂのそれぞれの電圧を入力
すると共に、その両端子Ａ，Ｂの電位差を電流・電圧変
換器（オペアンプ）（不図示）を介して入力して前記雷
管６の断線、短絡等の故障診断を行っている。

【０００５】１２は定電圧回路で、インバータ１２ａ、
駆動トランジスタ１２ｂ、及び逆流防止用ダイオード１
２ｃから構成され、前記インバータ１２ａが、前記診断
手段１０からローレベル信号を受けると、前記雷管６の
正電位側の端子Ａを一定電圧に保持する。

【０００６】１３は前記機械式加速度スイッチ７に並列
接続された定電流回路で、基準電圧を発生する基準電圧
発生回路１３ａ、電流・電圧変換器１３ｂ、制御用トラ
ンジスタ１３ｃ、駆動用トランジスタ１３ｄ及び電流検
出用抵抗１３ｅから構成され、前記制御用トランジスタ
１３ｃが診断手段１０からローレベル信号を受けると、
前記電流・電圧変換器１３ｂが、前記駆動用トランジス
タ１３ｄを介して前記雷管６に流れる電流が定電流にな
るように制御する。

【０００７】次に、上記構成における動作説明を行う。 （衝突判断手段１１が作動しているとき）上述したよう
にイグニッションスイッチ２がオンされた後、マイクロ
コンピュータ９は診断手段１０及び衝突判断手段１１の
作動を交互に繰り返し、衝突判断手段１１が作動してい
るときには診断手段１０は作動しておらず、定電圧回路
１２及び定電流回路１３はオフ状態にある。その結果、
マイクロコンピュータ９の衝突判断手段１１に加速度セ
ンサ８から加速度信号が供給され、かつ衝突判断手段１
１が、それに基づいて重大衝突と判断した場合には、出
力端子からスイッチングトランジスタ５に対してローレ
ベルなトリガパルスが供給され、それによって、バック
アップコンデンサ４に充電されていた電力が雷管６を介
して機械式加速度スイッチ７に流れ、図示されないエア
バッグが展開駆動される。

【０００８】（診断手段１０が作動しているとき）前述
の如くイグニッションスイッチ２のオン後、一定時間の
間隔をおいて診断手段１１と衝突判断手段１０とが作動
を交互に繰り返す。そして、診断手段１１が作動してい
るときにはスイッチングトランジスタ５はオフ状態にさ
れる。その結果、マイクロコンピュータ９の診断手段１
０から定電圧回路１２及び定電流回路１３に対してロー
レベル信号が供給され雷管６に微小な診断用の定電流
（雷管によって火薬が点火されないような電力に設定さ
れている）が流れ、その定電流によって発生する雷管６
の両端子Ａ，Ｂの電圧が診断手段１０に供給されると共
に、電位差が電流・電圧変換器（不図示）から診断手段
１０に供給されることによって診断される。その結果、
異常と判断された場合には、図示されないランプを点灯
駆動する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き乗員保護装置にあって、雷管６に流れる診断用の定
電流の大きさが定電流回路１３の構成、すなわち基準電
圧発生回路１３ａの抵抗の組み合わせによって決められ
てしまうので、例えば雷管６の仕様が車種によって変わ
った場合には、それに合わせて抵抗の組み合わせを替え
なくてはならないという問題点があった。

【００１０】そのために、車種によって回路基板が異な
ることになるので、種類が多くなり、その管理が煩わし
くなっていた。特に、抵抗の値が異なるだけでは、小型
化された抵抗を使用した回路基板を一目見ただけでは区
別がつかないという問題点があった。

【００１１】また、雷管６の正電位側である電流供給側
に電流制限がないために、診断中に雷管６が地絡（グラ
ンドショート）すると、許容電流値を越えてしまう問題
点があった。

【００１２】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、第１の目的は、マイクロコンピュータのプログ
ラムによって容易に切り替えられ、雷管の仕様変更時に
も容易に対応できるようにすることである。

【００１３】また、第２の目的は、電流供給側（電流の
流れ出す側）と電流引っ込み側（電流の流れ込む側）の
双方に電流制限を行う回路を設けることにより診断中に
雷管が地絡した場合の安全性を確保することにある。

【００１４】

【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、該直流電源に直列接続された雷管
と、前記雷管を挟むようにして直列接続された第１及び
第２スイッチ回路と、加速度センサからの衝突に伴う加
速度信号に基づいて重大事故が発生したと判断したとき
に前記第１及び第２スイッチ回路をオン操作する衝突判
断回路と、前記雷管に診断電流を供給して該雷管の診断
を行う診断回路とを備え、前記雷管の正電位側と負電位
側とのそれぞれに、同一定電流を流す第１及び第２定電
流回路を直列接続したことを特徴とするものである。

【００１５】この発明に係る乗員保護装置は、診断回路
が、第１及び第２定電流回路から流れる診断電流の大き
さを、雷管の種類に応じて選択できるようにしたことを
特徴とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明による実施の一形
態を以下に説明する。

【００１７】実施の形態１．この実施の形態を図１に基
づいて説明する。なお、図１において図２に示した構成
のものと同一、又は均等なものには同一符号を付してそ
の詳細説明を省略し、異なる構成についてのみ以下に説
明する。

【００１８】マイクロコンピュータ９は、診断手段１
０’と衝突判断手段（図２のものと同一）１１を有し、
衝突判断手段１１は、その供給された信号に基づいて重
大衝突事故と判断すると出力端子からスイッチングトラ
ンジスタ５のベースにトリガパルスを供給して、そのス
イッチングトランジスタ５を一定時間オンし、雷管６に
点火電流を流す。

【００１９】前記診断手段１０’は、診断時に信号ライ
ンＬ２を介してローレベル信号を第１及び第２定電流回
路１５、１６に供給し、また信号ラインＬ１を介して２
種類の雷管のうちの一方を選択し、適正な診断電流を流
するための診断電流選択信号、例えば雷管６の抵抗値が
大きいときにはハイレベル信号を、また抵抗値が小さい
ときにはローレベル信号を出力する。

【００２０】なお、前記診断手段１０’はこの２種類の
雷管に対応して、適正な診断電流を選択するために診断
電流選択信号をハイレベル信号、またローレベル信号に
設定するときに、プログラムによって設定する。すなわ
ち、診断用プログラム及び衝突判断用プログラムを、向
上製造ライン等においてマイクロコンピュータ９に書き
込むときに一緒に書き込み操作され、診断用プログラム
及び衝突判断用プログラムが車種対応しているので間違
って書き込まれることはない。

【００２１】また、前記診断手段１０’は、従来と同様
に前記雷管６の両端子Ａ，Ｂのそれぞれの電圧を入力す
ると共に、その両端子Ａ，Ｂの電位差を電流・電圧変換
器（不図示）を介して入力して前記雷管６の断線、短絡
等の故障診断を行っている。

【００２２】１４は診断電流選択回路で、第１抵抗１４
ａ，第２抵抗１４ｂ、第３抵抗１４ｃ、ダイオード１４
ｄ及びスイッチングトランジスタ１４ｅからなり、前記
第１抵抗１４ａ，第２抵抗１４ｂ、第３抵抗１４ｃ及び
ダイオード１４ｄは直列接続され、また前記第１抵抗１
４ａには前記スイッチングトランジスタ１４ｅが並列接
続されている。そして、前記診断電流選択回路１４のス
イッチングトランジスタ１４ｅに前記診断手段１０’か
ら信号ラインＬ１を介してハイレベル信号が供給される
ときは、雷管６の許容電流が小さいときであり、このと
き第２定電流回路１６の制御トランジスタ１６ａに流れ
る定電流値を小さくするように制御する。また許容電流
が大きい、又は精度を必要とするときにはローレベル信
号が供給され、第２定電流回路１６の制御トランジスタ
１６ａに流れる定電流値を大きくするように制御する。
なお、前記ダイオード１４ｄは、後述の第１定電流回路
１５におけるエミッタフロア回路のトランジスタ１６ｂ
のベース・エミッタ電圧ＶBEを補正するものである。

【００２３】１５は第１定電流回路で、トランジスタ１
５ｃとカレントミラー接続されたトランジスタ１５ａ
と、逆流防止用ダイオード１５ｂとから構成され、前記
雷管６の正電位側端子Ａを介して雷管６に後述の第２定
電流回路１６と同一の大きさの定電流を供給するもの
で、定電流の大きさは後述の抵抗１６ｃの端子間に発生
する電圧によって決定され、トランジスタ１５ｃに定電
流が流れる。

【００２４】１６は前記機械式加速度スイッチ７に並列
接続された第２定電流回路で、前記診断電流選択回路１
４の基準電圧をインピーダンス変換するエミッタフロア
機能のトランジスタ１６ｂ、基準電流設定用抵抗１６
ｃ、電流・電圧変換器１６ｄ、駆動用トランジスタ１６
ｅ、電流検出用抵抗１６ｆ、第１スイッチングトランジ
スタ１６ｇ及び第２スイッチングトランジスタ１６ｈか
ら構成されており、その定電流の大きさは前記トランジ
スタ１６ｂのエミッタ電圧ＶEによって決定される。

【００２５】診断電流は、インピーダンス変換用トラン
ジスタ１６ｂのベース電圧から、前記トランジスタ１６
ｂのベース・エミッタ電圧ＶBE下がった電圧が前記電流
・電圧変換器１６ｄの基準電圧となり、前記第１定電流
回路１５は、その電圧を基準電流設定用抵抗１６ｃで割
った電流が、前記トランジスタ１５ｃに流れ、カレント
ミラーによってミラー倍された電流を前記トランジスタ
１５ａは発生する。そして、第２定電流回路１６は、前
記インピーダンス変換用トランジスタ１６ｂのエミッタ
電圧と前記抵抗１６ｆに発生する電圧を等しくするよう
に前記電流・電圧変換器１６ｄは作動する。すなわち、
抵抗１６ｆの両端子間の電圧を前記抵抗１６ｆの抵抗値
で割った電流を、雷管６から引き込む。そのために、前
記診断電流選択回路１４から高い電圧が供給されると、
大きな値の定電流を発生せしめ、許容電流が大きい、又
は精度が必要な雷管６に対応させることが可能になる。

【００２６】また、前記制御用トランジスタ１６ｂのベ
ースに前記診断電流選択回路１４から低い電圧が供給さ
れると、小さな値の定電流を発生せしめ、許容電流の小
さい雷管６に対応させられる。

【００２７】第１スイッチングトランジスタ１６ｇは、
前記診断手段１０’から診断中であることを示すローレ
ベル信号の供給を受けると、オフ状態になり、エミッタ
フロア接続されたインピーダンス変換用トランジスタ１
６ｂのベースへの前記診断電流選択回路１４の診断電流
選択信号の供給を許可すると共に、ハイレベル信号の供
給を受けると、オン状態になり、インピーダンス変換用
トランジスタ１６ｂのベースを強制的にローレベルにし
て、インピーダンス変換用トランジスタ１６ｂのベース
への前記診断電流選択回路１４の診断電流選択信号の供
給を禁止する。

【００２８】また、第２スイッチングトランジスタ１６
ｈも同様に前記診断手段１０’から診断中であることを
示すローレベル信号の供給を受けると、オフ状態にな
り、駆動用トランジスタ１６ｅのベースへの前記電流・
電圧変換器１６ｄの出力信号の供給を許可すると共に、
ハイレベル信号の供給を受けると、オン状態になり、イ
ンピーダンス変換用トランジスタ１６ｂのベースを強制
的にローレベルにして、駆動用トランジスタ１６ｅのベ
ースへの前記電流・電圧変換器１６ｄの出力信号の供給
を禁止する。

【００２９】次に、上記構成における動作説明を行う。 （雷管６に許容電流の小さいものを使用するとき）診断
手段１０’のプログラムによって出力ラインＬ１をハイ
レベルにし、前記診断電流選択回路１４の制御トランジ
スタ１４ｅをオフさせ、第２定電流回路１６のインピー
ダンス変換用トランジスタ１６ｂのベースを低い電圧と
することで電流値の小さい定電流を発生させる。その結
果、許容電流の小さい雷管６に供給される電力は仕様範
囲内に押さえられる。また、これによって、第２定電流
回路１６に流れる定電流も同一の大きさに押さえられ
る。

【００３０】（雷管６に許容電流の大きい、又は精度の
必要なものを使用するとき）診断手段１０’のプログラ
ムによって出力ラインＬ１をローレベルにし、前記診断
電流選択回路１４の制御トランジスタ１４ｅをオンさ
せ、第２定電流回路１６のインピーダンス変換用トラン
ジスタ１６ｂのベースを高い電圧とすることで電流値の
大きい定電流を発生させる。その結果、許容電流の大き
い、又は精度の必要な雷管６に供給される電力は仕様範
囲内に押さえられる。また、これによって、第２定電流
回路１６に流れる定電流も同一の大きさに押さえられ
る。

【００３１】（衝突判断手段１１が作動しているとき）
上述したようにイグニッションスイッチ２がオンされた
後、マイクロコンピュータ９は診断手段１０’及び衝突
判断手段１１の作動を交互に繰り返し、衝突判断手段１
１が作動しているときには診断手段１０’は作動してお
らず、また信号ラインＬ２を介して第２定電流回路１６
の第１及び第２スイッチングトランジスタ１６ｇ、１６
ｈがオフ状態にされているので、マイクロコンピュータ
９の衝突判断手段１１によって重大衝突と判断された場
合には、出力端子からスイッチングトランジスタ５に対
してローレベルなトリガパルスが供給され、それによっ
て、バックアップコンデンサ４に充電されていた電力が
雷管６を介して機械式加速度スイッチ７に流れ、図示さ
れないエアバッグが展開駆動される。

【００３２】（診断手段１０が作動しているとき）前述
の如くイグニッションスイッチ２のオン後、一定時間の
間隔をおいて診断手段１０’と衝突判断手段１１とが作
動を交互に繰り返す。そして、診断手段１０’が作動し
ているときにはスイッチングトランジスタ５はオフ状態
にされる。また、診断手段１０’によって第１及び第２
スイッチングトランジスタ１６ｇ、１６ｈの双方がオフ
される。

【００３３】その結果、第２定電流回路１６の制御用ト
ランジスタ１６ｂが、前記診断電流選択回路１４から供
給される診断電流選択信号の大きさ（バイアス電圧）の
ＶBE下がった電圧を電流・電圧変換器１６ｄと抵抗１６
ｃに供給し、診断電流選択信号の大きさに相当する定電
流が供給されるので、マイクロコンピュータ９の診断手
段１０’から信号ラインＬ２を介して第１及び第２スイ
ッチングトランジスタ１６ｇ、１６ｈにローレベル信号
が供給されると、許容電流の小さな雷管であっても、許
容電流の大きな雷管であっても所定の大きさの診断用定
電流（雷管によって火薬が点火されないような電力に設
定されている）が流れ、その定電流によって発生する雷
管６の両端子Ａ，Ｂの電圧が診断手段１０’に供給され
ると共に、電位差が電流・電圧変換器（不図示）から診
断手段１０’に供給されることによって診断される。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この第１の発明に
よれば、雷管の正電位側と負電位側の間に定電流を流す
ことによって、診断中に雷管の端子が電源側に短絡して
も、またグランド側に地絡しても電力が瞬時にしてなく
なることがないので、確実に雷管を作動させることがで
きるという効果が発揮される。

【００３５】第２の発明によれば、マイクロコンピュー
タ９の出力端子をローレベル、又はハイレベルに設定す
るだけで異なる仕様の雷管に容易に対応できると言う効
果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を説明するための回路ブ
ロック図である。

【図２】従来の乗員保護装置の回路ブロック説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 車載バッテリ ２ イグニッションスイッチ ３ 昇圧回路 ４ バックアップコンデンサ ５ スイッチングトランジスタ ６ 雷管 ７ 機械式加速度スイッチ ８ 加速度センサ ９ マイクロコンピュータ １０’ 診断手段 １１ 衝突判断手段 １４ 診断電流選択回路 １５ 第１定電流回路 １６ 第２定電流回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源と、該直流電源に直列接続され
   た雷管と、前記雷管を挟むようにして直列接続された第
   １及び第２スイッチ回路と、加速度センサからの衝突に
   伴う加速度信号に基づいて重大事故が発生したと判断し
   たときに前記第１及び第２スイッチ回路をオン操作する
   衝突判断回路と、前記雷管に診断電流を供給して該雷管
   の診断を行う診断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と負電位側とのそれぞれに、同一定
   電流を流す第１及び第２定電流回路を直列接続したこと
   を特徴とする乗員保護装置。
2. 【請求項２】 前記診断回路は、前記第１及び第２定電
   流回路から流れる診断電流の大きさを、前記雷管の種類
   に応じて選択できるようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の乗員保護装置。