JP2001239916A - 車両用乗員保護システムのための起動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキブを起動するスイッチを電子化しても、
マイクロコンピュータの暴走や電気ノイズに起因する誤
起動を防止するようにした車両用乗員保護システムのた
めの起動装置を提供する。 【解決手段】 マイクロコンピュータ７０はその出力ポ
ート７３乃至７５にて第１乃至第３のスイッチング素子
２０乃至４０をオンオフする第１乃至第３の駆動回路１
００乃至１２０に接続されている。また、タイマー回路
８０は、マイクロコンピュータ７０とは独立のハードウ
ェアとして禁止回路９０を介し第１スイッチング素子２
０に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載される
エアバッグシステムやベルトプリテンショナ等の車両用
乗員保護システムのための起動装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、自動車用エアバッグシス
テムの起動装置において、スキブに起動電流を流すため
のスイッチとしては、機械式スイッチが採用されてい
る。この機械式スイッチは、電気ノイズ、ＣＰＵを主と
するマイクロコンピュータの暴走、結露や被水等に対し
て誤動作しにくいため、スキブ起動用の安全スイッチと
して上記起動装置に用いられているものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記機械式ス
イッチは高価で大きな形状を有する。さらに、当該機械
式スイッチの閉成保持時間が短いため、ベルトプリテン
ショナーの起動から遅延を設けてエアバッグを起動した
り、或いは２段階起動するエアバッグの１段目と２段目
に遅延時間を設けて制御するという遅延制御に必要な閉
成保持時間を確保できない。その結果、上記起動装置で
は、乗員の保護性能の向上を達成できないという不具合
を招く。

【０００４】このため、近年、コストの低減や乗員保護
性能の向上を目的として、機械式スイッチを電子式スイ
ッチング素子に置き換える電子化のニーズが高まってい
る。しかし、このように電子化するには、電子式スイッ
チング素子が、電気ノイズ、マイクロコンピュータの暴
走、結露や被水等に起因して誤動作しないようにするこ
とが要請される。

【０００５】そこで、本発明は、このようなことに対処
するため、スキブを起動するスイッチを電子化しても、
マイクロコンピュータの暴走や電気ノイズに起因する誤
起動を防止するようにした車両用乗員保護システムのた
めの起動装置を提供することを目的とする。

【０００６】また、本発明は、スキブを起動するスイッ
チを電子化しても、結露や被水に起因する誤起動を防止
するようにした車両用乗員保護システムのための起動装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、請求項１に記載の発明に係る車両用乗員保護システ
ムのための起動装置は、車両に搭載された乗員保護シス
テムの乗員保護装置を起動電流の流入に応じて起動する
スキブ（１０）と、電源の正側端子（＋Ｂ）と負側端子
との間にてスキブと共に互いに直列接続されてオンによ
り電源からスキブに起動電流を流入させる第１乃至第３
の電子式スイッチング素子（２０、３０、４０）と、車
両の加速度を検出する第１及び第２の加速度センサ（５
０、６０、６０Ａ）と、これら第１及び第２の加速度セ
ンサの検出出力に基づき車両の衝突の有無を判定する第
１判定手段（２２０、２４０）と、第２加速度センサ
（６０、６０Ａ）の検出出力に基づき車両の衝突の有無
を判定する第２判定手段（８０）と、第１判定手段によ
る衝突との判定に基づき第１乃至第３の電子式スイッチ
ング素子をオンするように駆動する駆動手段（１００、
１１０、１２０、２２１、２２２、２４１）と、第２の
判定手段による車両の非衝突との判定に基づき駆動手段
による第１乃至第３の電子式スイッチング素子のいずれ
か一つのオンを禁止し、この禁止を第２判定手段による
車両の衝突との判定に基づき解除するオン禁止手段（９
０、９０Ａ）とを備える。ここで、第１判定手段は、第
２判定手段からハードウェアとして独立するマイクロコ
ンピュータ（７０）である。

【０００８】このように、第１判定手段が第２判定手段
からハードウェアとして独立するマイクロコンピュータ
であることから、このマイクロコンピュータが暴走する
ことで駆動手段に第１乃至第３の電子式スイッチング素
子をオン指令する信号が誤って出力されても、オン禁止
手段が第１乃至第３の電子式スイッチング素子のいずれ
か一つのオンを禁止しているので、スキブに起動電流が
誤って流入し乗員保護装置を誤起動してしまうことがな
い。

【０００９】なお、上述したハードウェアとして独立と
は、例えば、マイクロコンピュータの出力ポートが第２
判定手段とは電気的に独立していることをいう。

【００１０】また、請求項２に記載の発明に係る車両用
乗員保護システムのための起動装置、車両に搭載された
乗員保護システムの乗員保護装置を起動電流の流入に応
じて起動するスキブ（１０）と、電源の正側端子（＋
Ｂ）と負側端子との間にてスキブと共に互いに直列接続
されてオンにより電源から前記スキブに前記起動電流を
流入させる第１乃至第３の電子式スイッチング素子（２
０、３０、４０）と、車両の加速度を検出する第１及び
第２の加速度センサ（５０、６０、６０Ａ）と、これら
第１及び第２の加速度センサの検出出力に基づき車両の
衝突の有無を判定する第１判定手段（２２０、２４０）
と、第２加速度センサ（６０、６０Ａ）の検出出力に基
づき車両の衝突の有無を判定する第２判定手段（８０
Ａ）と、第２判定手段による衝突との判定に基づき第１
乃至第３の電子式スイッチング素子のうちの一電子式ス
イッチング素子をオンするように駆動する駆動手段（１
００）と、第１判定手段による車両の非衝突との判定に
基づき駆動手段による一電子式スイッチング素子のオン
を禁止し、この禁止を第１判定手段による車両の衝突と
の判定に基づき解除するオン禁止手段（９０）とを備
え、さらに、第１判定手段による車両の衝突との判定に
基づき残りの電子式スイッチング素子をオンするように
駆動する駆動手段（１１０、１２０、２２１、２２２）
を上記駆動手段とは別に付加駆動手段として備える。こ
こで、第１判定手段は、第２判定手段からハードウェア
として独立するマイクロコンピュータ（７０）である。

【００１１】このように、一電子式スイッチング素子の
駆動手段を第２判定手段で制御し、その電子式スイッチ
ング素子のオン禁止手段と残りの電子式スイッチング素
子の駆動手段（即ち、付加駆動手段）を第１判定手段で
制御するところが、第１乃至第３の全ての電子式スイッ
チング素子の駆動手段を第１判定手段で制御し、一電子
式スイッチング素子のオン禁止手段を第２判定手段で制
御する請求項１に記載の発明とは異なるが、この請求項
１に記載の発明と同様に第１判定手段が第２判定手段か
らハードウェアとして独立するマイクロコンピュータで
あることから、請求項１に記載の発明と同様の作用効果
を達成できる。

【００１２】また、請求項３に記載の発明によれば、請
求項１又は２に記載の車両用乗員保護システムのための
起動装置において、禁止手段によりオン禁止制御される
スイッチング素子は前記第１電子式スイッチング素子
で、この第１電子式スイッチング素子は、スキブよりも
電源の正側端子側にて接続されているＰＮＰ型トランジ
スタ及びＰチャンネル型電界効果トランジスタの一方で
あることを特徴とする。

【００１３】このように、駆動手段とオン禁止手段との
ＡＮＤ信号によりオン制御される第１電子式スイッチン
グ素子がスキブより電源の正側端子側に配置されること
で、その駆動手段或いはオン禁止手段のどちらかに更に
スキブの負側端子の地絡が重なっても、スキブに起動電
流を流入させるという事態の発生を防止でき、その結
果、請求項１又は２に記載の発明の作用効果をより一層
向上できる。

【００１４】また、請求項４に記載の発明によれば、請
求項３に記載の車両用乗員保護システムのための起動装
置において、第１電子式スイッチング素子、第２電子式
スイッチング素子、スキブ及び第３電子式スイッチング
素子の順で電源の正側端子から負側端子にかけて直列接
続されていることを特徴とする。

【００１５】これにより、スキブの電源の正側端子側に
おいて二つの電子式スイッチング素子が接続されている
こととなり、その結果、請求項３に記載の発明の作用効
果をより一層向上できる。

【００１６】また、請求項５に記載の発明によれば、請
求項４に記載の車両用乗員保護システムのための起動装
置において、オン禁止手段は、駆動手段による第１電子
式スイッチング素子のオンを禁止する第４電子式スイッ
チング素子としてのＰＮＰ型トランジスタであり、この
ＰＮＰ型トランジスタは、そのコレクタにて、第１電子
式スイッチング素子の制御端子に低インピーダンス素子
（９７）を介して接続されていることを特徴とする。

【００１７】これにより、第１電子式スイッチング素子
の制御端子に結露や被水に起因するリーク抵抗が生じて
も、低インピーダンス素子が当該リーク抵抗よりも小さ
いため、第１電子式スイッチング素子がリーク抵抗によ
りオンすることなく、ＰＮＰ型トランジスタのもと、請
求項４に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。

【００１８】また、請求項６に記載の発明によれば、請
求項４に記載の車両用乗員保護システムのための起動装
置において、オン禁止手段は、駆動手段による第１電子
式スイッチング素子のオンを禁止する第４電子式スイッ
チング素子としてのＰチャンネル型電界効果トランジス
タであり、この電界効果トランジスタは、そのドレイン
にて、第１電子式スイッチング素子の制御端子に低イン
ピーダンス素子（９７）を介して接続されていることを
特徴とする。

【００１９】これにより、第１電子式スイッチング素子
の制御端子に結露や被水に起因するリーク抵抗が生じて
も、低インピーダンス素子が当該リーク抵抗よりも小さ
いため、第１電子式スイッチング素子がリーク抵抗によ
りオンすることなく、Ｐチャンネル型電界効果トランジ
スタのもと、請求項４に記載の発明の作用効果をより一
層向上できる。

【００２０】また、請求項７に記載の発明によれば、請
求項５又は６に記載の車両用乗員保護システムのための
起動装置において、低インピーダンス素子のインピーダ
ンスは、第１電子式スイッチング素子の制御端子とアー
ス間に１ｋΩ以上のリーク抵抗が発生しても第４電子式
スイッチング素子をオンすることで第１電子式スイッチ
ング素子のオンを禁止できる範囲の値に設定されている
ことを特徴とする。

【００２１】このように低インピーダンス素子のインピ
ーダンスの値を設定することで、請求項５又は６に記載
の発明の作用効果をより一層確実に達成できる。

【００２２】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００２４】（第１実施形態）図１及び図２は、本発明
に係る自動車用エアバッグシステムの一実施形態を示し
ている。このエアバッグシステムは、当該自動車に搭載
のエアバッグ装置Ａと、起動装置Ｄとにより構成されて
いる。エアバッグ装置Ａは、インレータからのガスによ
りエアバッグを展開するように構成されている。

【００２５】起動装置Ｄは、スキブ１０と、このスキブ
１０に直列接続した第１乃至第３の電子式スイッチング
素子２０乃至４０とを備えている。ここで、第１及び第
２の電子式スイッチング素子２０及び３０は、Ｐチャン
ネル型電界効果トランジスタからなり、第３電子式スイ
ッチング素子４０はＮチャンネル型電界効果トランジス
タからなる。

【００２６】スイッチング素子２０は、そのソースに
て、直流電源の正側端子＋Ｂに接続されている。スイッ
チング素子３０は、そのソースにて、スイッチング素子
２０のドレインに接続されており、このスイッチング素
子３０のドレインはスキブ１０の正側端子１１に接続さ
れている。また、スイッチング素子４０は、そのドレイ
ンにて、スキブ１０の負側端子１２に接続されており、
このスイッチング素子４０のソースは接地されている。

【００２７】また、起動装置Ｄは、第１及び第２の加速
度センサ５０及び６０を備えている。第１加速度センサ
５０は、半導体式加速度センサからなるもので、この加
速度センサ５０は、当該自動車の加速度を検出しこれに
比例する加速度検出信号をアナログ電圧として発生す
る。なお、第１加速度センサ５０の出力端子は後述する
マイクロコンピュータ７０の入力ポート７２に接続され
ている。

【００２８】加速度センサ６０は、常開型機械式スイッ
チ６１と、各抵抗６２、６３、６４とを備えている。機
械式スイッチ６１は、当該自動車の衝突に伴う加速度を
検出して閉成する。この機械式スイッチ６１は、その固
定接点にて、上記直流電源の正側端子＋Ｂに接続され、
その可動接点にて、互いに直列接続した両抵抗６３、６
４を介し接地されている。抵抗６２は機械式スイッチ６
１に並列接続されている。

【００２９】これにより、加速度センサ６０は、機械式
スイッチ６１の開成状態にて、上記直流電源の電圧を抵
抗６２と両抵抗６３、６４とにより分圧して、両抵抗６
３、６４の共通端子である出力端子から分圧電圧（以
下、出力電圧Ｖｃという）を発生する。また、加速度セ
ンサ６０は、その出力端子から、機械式スイッチ６１の
閉成に基づき、上記直流電源の電圧を両抵抗６３、６４
により分圧し、この分圧電圧（以下、出力電圧Ｖａとい
う）を上記出力端子から発生する。

【００３０】このことは、加速度センサ６０は、当該自
動車の衝突時に機械式スイッチ６１の閉成に基づき端子
電圧Ｖａを加速度検出電圧として発生することを意味す
る。従って、当該自動車の非衝突時に加速度センサ６０
から生ずる分圧電圧Ｖｃは加速度検出電圧を発生してい
ないことに対応する。なお、両抵抗６３、６４の共通端
子はマイクロコンピュータ７０の入力ポート７１に接続
されている。

【００３１】また、起動装置Ｄは、マイクロコンピュー
タ７０、タイマー回路８０、禁止回路９０、第１乃至第
３の駆動回路１００乃至１２０を備えている。マイクロ
コンピュータ７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭその他の回路素子
により構成されており、このマイクロコンピュータ７０
は、図２にて示すフローチャートに従いコンピュータプ
ログラムを実行し、この実行中において、両加速度セン
サ５０、６０の出力に基づき第１乃至第３の駆動回路１
００乃至１２０の駆動に必要な処理をする。ここで、マ
イクロコンピュータ７０は、当該自動車のイグニッショ
ンスイッチの閉成に伴いバッテリから給電されて、コン
ピュータプログラムの実行を開始する。なお、当該コン
ピュータプログラムはマイクロコンピュータ７０のＲＯ
Ｍに予め記憶されている。

【００３２】第１駆動回路１００は、トランジスタ１０
１と、複数の抵抗１０２乃至１０５とを備えている。ト
ランジスタ１０１は、そのベースにて、抵抗１０２を介
しマイクロコンピュータ７０の出力ポート７３に接続さ
れており、このトランジスタ１０１のコレクタは、抵抗
１０４を通して第１スイッチング素子２０のゲートに接
続されている。抵抗１０３は、トランジスタ１０１のベ
ースとエミッタとの間に接続されている。また、抵抗１
０５は、その一端にて、上記直流電源の正側端子＋Ｂに
接続されており、この抵抗１０５の他端は、抵抗１０４
を通してトランジスタ１０１のコレクタに接続されてい
る。

【００３３】このように構成した第１駆動回路１００で
は、トランジスタ１０１は、マイクロコンピュータ７０
による制御のもとオンして抵抗１０４を介し第１スイッ
チング素子２０のゲートを接地し当該第１スイッチング
素子２０をオンする。また、トランジスタ１０１は、マ
イクロコンピュータ７０による制御のもとオフし抵抗１
０４を介し第１スイッチング素子２０のゲートを接地か
ら開放して当該第１スイッチング素子２０をオフする。

【００３４】ここで、トランジスタ１０１は、そのベー
スにて、マイクロコンピュータ７０の出力ポート７３か
ら両抵抗１０２、１０３を介し後述のごとくハイレベル
の出力信号を受けてオンする。また、トランジスタ１０
１は、そのベースにて、マイクロコンピュータ７０の出
力ポート７３から両抵抗１０２、１０３を介し後述のご
とくローレベルの出力信号を受けてオフする。

【００３５】また、両抵抗１０４、１０５は、後述する
禁止回路９０からの禁止解除信号の発生及びトランジス
タ１０１のオンのときに、第１スイッチング素子２０の
ゲート電圧を決定する分圧抵抗としての役割を果たす。
このようなゲート電圧の決定のもと、第１スイッチング
素子２０は、禁止回路９０からの禁止解除信号の発生の
もとトランジスタ１０１のオンによりオンする。

【００３６】第２駆動回路１１０は、その入力端子に
て、マイクロコンピュータ７０の出力ポート７４に接続
されている。このため、当該第２駆動回路１１０は、マ
イクロコンピュータ７０の出力ポート７４を介する制御
のもと、第２スイッチング素子３０をオン或いはオフす
るように駆動する。なお、当該第２駆動回路１１０は、
第１駆動回路１００と同様の構成を有する。

【００３７】第３駆動回路１２０は、その入力端子に
て、マイクロコンピュータ７０の出力ポート７５に接続
されている。このため、当該第３駆動回路１２０は、マ
イクロコンピュータ７０の出力ポート７５を介する制御
のもと、第３スイッチング素子４０をオン或いはオフす
るように駆動する。なお、当該第３駆動回路１２０は抵
抗一つで構成する。

【００３８】タイマー回路８０は、マイクロコンピュー
タ７０から独立したハードウェアとしての判定回路とし
て機能するもので、このタイマー回路８０は、コンパレ
ータ８１、基準電圧回路８２及びタイマー８３により構
成されている。

【００３９】コンパレータ８１は、加速度センサ６０の
出力電圧が基準電圧回路８２の基準電圧よりも高いとき
ローレベルの比較信号を発生する。また、加速度センサ
６０の出力電圧が基準電圧回路８２の基準電圧よりも低
いとき、コンパレータ８１の比較信号はハイレベルとな
る。ここで、基準電圧回路８２の基準電圧は、加速度セ
ンサ６０の出力電圧Ｖａと出力電圧Ｖｃとの間の値に設
定されている。従って、コンパレータ８３の比較信号
は、加速度センサ６０の出力が電圧Ｖａのときローレベ
ルとなり電圧Ｖｃのときハイレベルとなる。

【００４０】タイマー８３は、コンパレータ８１からの
ローレベルの比較信号の出力に基づき計時を開始し、こ
の開始と同時にローレベルにてタイマー信号を発生す
る。このタイマー８３はローレベルの出力を保持するタ
イマーとして機能するもので、このタイマー８３の計時
時間は、所定の計時時間（ローレベル保持時間）、例え
ば、１０ｍｓに設定されている。

【００４１】この計時時間は、後述のような当該自動車
の衝突時に第１スイッチング素子２０の閉成禁止解除及
び第１乃至第３のスイッチング素子２０乃至４０のオン
を所定のオーバーラップ時間（例えば、２ｍｓ以上の時
間）の間確実にオーバーラップさせるようにするための
時間である。本実施形態では、タイマー８３として、例
えば、日本電気株式会社製μＰＤ５５５５型タイマーＩ
Ｃが採用されている。

【００４２】禁止回路９０は、マイクロコンピュータ７
０のＣＰＵを主とする回路素子の暴走や電気ノイズに起
因する第１スイッチング素子２０の誤ったオン動作を防
止し、また、起動装置Ｄの結露や被水に起因する第１ス
イッチング素子２０の誤ったオン動作を防止するために
採用されている。

【００４３】禁止回路９０は、両トランジスタ９１、９
２と、複数の抵抗９３乃至９７とにより構成されてい
る。トランジスタ９１は、そのベースにて、両抵抗９
３、９４を介しタイマー回路８０のタイマー８３からタ
イマー信号を入力されて、このタイマー信号のローレベ
ル中、オフに維持される。また、このトランジスタ９１
は、タイマー８３からのハイレベルの出力によりオンす
る。

【００４４】トランジスタ９２は、本実施形態において
第４の電子式スイッチング素子として機能するもので、
このトランジスタ９２は、トランジスタ９１のオンに伴
い両抵抗９５、９６によりバイアスされてオンし、第１
スイッチング素子２０のオン動作を禁止する。また、当
該トランジスタ９２は、トランジスタ９１のオフに伴い
オフして、第１スイッチング素子２０のオン動作の禁止
を解除する。

【００４５】ここで、抵抗９７は、その一端子にてトラ
ンジスタ９２のコレクタに接続されており、この抵抗９
７の他端子は、第１駆動回路１００の両抵抗１０４、１
０５の共通端子及び第１スイッチング素子２０のゲート
に接続されている。

【００４６】これにより、この抵抗９７は、トランジス
タ９２のオン時における第１スイッチング素子２０のゲ
ートとソース間のインピーダンスを決定する役割を果た
す。その結果、抵抗９７の値が抵抗１０５の値に比べて
十分に小さければ、上記インピーダンスは概ね抵抗９７
の値になる。また、抵抗９７の値が０Ωに近づけば、結
露や被水のリークに対して第１スイッチング素子２０が
誤ってオンしにくくなる。

【００４７】例えば、結露によるリーク抵抗ＲＬ（図１
参照）が第１スイッチング素子２０のゲートとアース間
で発生したとする。水によるリーク抵抗は一般的に数ｋ
Ω乃至２０ｋΩであるため、リーク抵抗ＲＬはやや厳し
めにみて１ｋΩと仮定する。第１スイッチング素子２０
として、例えば、そのゲート電圧が上記直流電源の電源
電圧（第１スイッチング素子２０のソース電圧）よりも
２Ｖ以上低いときオンする電界効果トランジスタを選
び、第４スイッチング素子であるトランジスタ９２とし
て、最大ＶＣＥ（トランジスタのオン時のコレクタ・エ
ミッタ間電圧）が０．３Ｖのトランジスタを選ぶ。上記
電源電圧は２０Ｖとする。

【００４８】このとき、スイッチング素子２０のオン閾
値は、上記オン条件の２Ｖが上記電源電圧からＶＣＥを
引いた１９．７Ｖの約１０分の１であることから、抵抗
９７の抵抗値／リーク抵抗ＲＬの値が１／１０付近に存
在する。さらに、１／２のマージンをもって抵抗９７の
抵抗値を５０Ω未満に設定すれば、リーク抵抗ＲＬが発
生しても第１スイッチング素子２０はオンしない。勿
論、抵抗９７を短絡した状態の０Ωに設定してもよい。
このとき、抵抗９７は廃止する。

【００４９】事例として、アース側のリークを想定した
のは、起動装置Ｄの各素子を配設したプリント基板のア
ースに関するパターン面積、ランド数、バイアホール数
が、当該プリント基板の電源に関するパターン面積、ラ
ンド数、バイアホール数に比べて圧倒的に大きいため
に、アースがリークの対象になり易いからである。

【００５０】また、従来の起動装置のように禁止回路に
よる上記インピーダンスの低減機能が高くなければ、リ
ーク抵抗ＲＬに起因して第１スイッチング素子２０が誤
ってオンすることはいうまでもないことである。なお、
禁止回路９０を廃止して抵抗１０５の値を数十Ωに設定
し上記インピーダンスを下げることで、上述と同様にリ
ーク耐量を実現できるが、これでは、マイクロコンピュ
ータ７０の暴走や電気ノイズに起因する第１スイッチン
グ素子２０が誤ってオンすることまでは防止できない。
本実施形態は、マイクロコンピュータ７０の暴走、電気
ノイズ、結露及び被水に対し第１スイッチング素子２０
が誤ってオンするという事態の発生を防止することを実
現するものである。

【００５１】その他の回路定数に対する配慮としては、
マイクロコンピュータ７０の暴走や電気ノイズに起因し
てトランジスタ１０１が誤ってオンして第１スイッチン
グ素子２０をオンしてしまうことを考えると、抵抗１０
４はリーク発生時のリーク抵抗ＲＬに相当するので、抵
抗１０４の抵抗値はリーク抵抗ＲＬの値（本実施形態で
は、１ｋΩ）以上に設定することが望ましい。

【００５２】また、アースへのリークが抵抗９４と並列
に発生すれば、トランジスタ９１のオンを妨げ、禁止回
路９０の禁止効力を失いかねない。従って、抵抗９４と
並列に１ｋΩの抵抗を接続しても、トランジスタ９１の
オンを妨げない抵抗値を有する抵抗９３、９４を選ぶこ
とが望ましい。

【００５３】さらに、直流電源側にリークすることで機
能を失う可能性がある例えば第４スイッチング素子とし
てのトランジスタ９２のベースやトランジスタ９１のコ
レクタの極近くに、電源ランドやバイアホールが存在す
るようであれば、電源側リークをも考慮して両抵抗９
５、９６の抵抗値を設定すべきである。

【００５４】以上のように構成した本第１実施形態にお
いて、当該自動車がイグニッションスイッチの閉成に伴
い走行状態になるものとする。また、マイクロコンピュ
ータ７０が、イグニッションスイッチの閉成に伴い、図
２のフローチャートに従い、コンピュータプログラムの
実行を開始する。

【００５５】この開始に伴い、ステップ２００におい
て、第１加速度センサ５０の加速度検出信号がマイクロ
コンピュータ７０にその入力ポート７２から入力され、
デジタルデータに変換される。これに伴い、ステップ２
１０において、当該デジタルデータが区間積分値として
区間積分される。そして、ステップ２２０において、当
該区間積分値に基づき当該自動車の第１衝突判定がなさ
れる。

【００５６】ここで、上記区間積分値が所定値以上であ
れば、当該自動車の衝突との判定がなされ、ステップ２
２１において、第２スイッチング素子３０のオン処理が
なされる。これに伴い、マイクロコンピュータ７０は、
その出力ポート７４からハイレベルの出力信号を発生す
る。このため、第２駆動回路１１０は、マイクロコンピ
ュータ７０の出力ポート７４からのハイレベルの出力信
号に基づき第２スイッチング素子３０をオンする。

【００５７】さらに、上記ステップ２２１での処理後、
ステップ２２２において、第３スイッチング素子４０の
オン処理がなされる。これに伴い、マイクロコンピュー
タ７０は、その出力ポート７５からハイレベルの出力信
号を発生する。このため、第３駆動回路１２０は、マイ
クロコンピュータ７０の出力ポート７５からのハイレベ
ルの出力信号に基づき第３スイッチング素子４０をオン
する。

【００５８】一方、ステップ２２０において、上記区間
積分値が所定値未満であれば、当該自動車の非衝突との
判定がなされ、ステップ２２３において、第２スイッチ
ング素子３０のオフ処理がなされる。これに伴い、マイ
クロコンピュータ７０は、その出力ポート７４からロー
レベルの出力信号を発生する。このため、第２駆動回路
１１０は、マイクロコンピュータ７０の出力ポート７４
からのローレベルの出力信号に基づき第２スイッチング
素子３０をオフする。

【００５９】さらに、上記ステップ２２３での処理後、
ステップ２２４において、第３スイッチング素子４０の
オフ処理がなされる。これに伴い、マイクロコンピュー
タ７０は、その出力ポート７５からローレベルの出力信
号を発生する。このため、第３駆動回路１２０は、マイ
クロコンピュータ７０の出力ポート７５からのローレベ
ルの出力信号に基づき第３スイッチング素子４０をオフ
する。

【００６０】以上のようにしてステップ２２２の処理が
終了した後、ステップ２３０において、第２加速度セン
サ６０の出力がマイクロコンピュータ７０に入力されデ
ジタル値に変換される。ついで、ステップ２４０におい
て、第２衝突判定処理がなされる。ここで、衝突判定基
準値はタイマー回路８０の基準電圧回路８２の基準電圧
相当のデジタル値に設定され、第２加速度センサ６０の
出力が加速度検出電圧である出力電圧Ｖａであれば、当
該自動車の衝突と判定され、ステップ２４１において、
第１スイッチング素子２０のオン処理がなされる。

【００６１】これに伴い、マイクロコンピュータ７０は
その出力ポート７３からハイレベルの出力信号を発生す
る。このため、第１駆動回路１００が当該マイクロコン
ピュータ７０の出力ポート７３からのハイレベルの出力
信号に基づきトランジスタ１０１をオンし第１スイッチ
ング素子２０をオンしようとする。

【００６２】また、第２加速度センサ６０の上記出力は
タイマー回路８０にも入力される。ここで、当該第２加
速度センサ６０の出力が加速度検出電圧である出力電圧
Ｖａであれば、コンパレータ８１はローレベルの比較信
号を発生する。このため、タイマー８３は、その計時を
開始すると同時に、ローレベルのタイマー信号を出力す
る。そして当該タイマー８３は、その出力を上記ローレ
ベル保持時間の間保持し、当該ローレベル保持時間の経
過時にハイレベルにする。

【００６３】このため、禁止回路９０においては、両ト
ランジスタ９１、９２は、共に、タイマー回路８３の出
力がローレベルの間オフされてオン禁止の解除信号を第
１スイッチング素子２０のゲートに出力する。よって、
この第１スイッチング素子２０は、タイマー回路８３の
出力がローレベルの間、オン禁止から解除される。

【００６４】従って、この禁止解除のもと、第１駆動回
路１００は、第１スイッチング素子２０をオンする。こ
のため、第１乃至第３のスイッチング素子２０乃至４０
が共にオンすることとなり、上記直流電源がその正側端
子＋Ｂから第１及び第２のスイッチング素子２０及び３
０、スキブ１０並びに第３スイッチング素子４０を通し
て起動電流を流す。よって、スキブ１０がその点火によ
りエアバッグ装置Ａを作動させる。

【００６５】ここで、上述のように、第１スイッチング
素子２０のオンがタイマー８３のローレベルのタイマー
信号の発生時間である所定の計時時間の間保持されるの
で、第２加速度センサ６０の機械式スイッチ６１の動作
とはかかわりなく、スキブ１０の点火を確保できる。そ
の結果、遅延制御が必要なエアバッグ装置Ａのエアバッ
グの２段階展開制御等にも利用できる。

【００６６】また、上述のようにステップ２２４の処理
が終了した後、ステップ２４０において、第２加速度セ
ンサ６０の出力が出力電圧Ｖｃであれば、当該自動車の
非衝突と判定され、ステップ２４２において第１スイッ
チング素子２０のオフ処理がなされる。これに伴い、マ
イクロコンピュータ７０はその出力ポート７３からロー
レベルの出力信号を発生する。このため、第１駆動回路
１００が当該マイクロコンピュータ７０の出力ポート７
３からのローレベルの出力信号に基づきトランジスタ１
０１をオフし第１スイッチング素子２０をオフする。

【００６７】また、第２加速度センサ６０の上記出力は
タイマー回路８０にも入力される。ここで、当該第２加
速度センサ６０の出力が出力電圧Ｖｃであれば、コンパ
レータ８１はハイレベルの比較信号を発生する。このた
め、タイマー８３はハイレベルの出力を維持する。従っ
て、禁止回路９０では、トランジスタ９１が、そのベー
スにて、タイマー８３のハイレベル出力を両抵抗９３、
９４を介して受けオンし、両抵抗９５、９６を介してト
ランジスタ９２をオンする。よって、第１スイッチング
素子２０のゲートとソース間には、両抵抗１０５、９７
の並列回路が接続されることになる。

【００６８】ここで、上述のごとく、抵抗９７の抵抗値
は抵抗１０５の抵抗値に比して十分に小さくほぼ０Ωに
近いから、第１スイッチング素子２０のゲートとソース
間のインピーダンスはほぼ抵抗９７の抵抗値に等しくな
る。その結果、第１スイッチング素子２０のゲートとソ
ース間にてほぼ短絡状態になるため、当該第１スイッチ
ング素子２０のオン動作が禁止され、上記オフ状態が保
持され得る。

【００６９】この場合、上述のごとく、第１スイッチン
グ素子２０のゲートとアース間にリーク抵抗ＲＬが発生
しても、このリーク抵抗ＲＬは上記インピーダンスひい
ては抵抗９７の抵抗値に比べて非常に大きい。従って、
禁止回路９０が第１スイッチング素子２０のオンを禁止
している状態において、上記リーク抵抗ＲＬが発生して
も、第１スイッチング素子２０は、そのオンを禁止され
て確実にオフ状態に保持され得る。その結果、結露や被
水に基づく上記リーク抵抗ＲＬに起因して第１スイッチ
ング素子２０が誤ってオンしエアバッグ装置Ａが誤動作
することはない。

【００７０】また、上述のごとく、タイマー回路８０及
び禁止回路９０がマイクロコンピュータ７０の出力ポー
トとは独立して設けられているから、マイクロコンピュ
ータ７０が暴走してその出力ポート７３乃至７５から出
力が誤ってなされたり、電気ノイズが発生しても、第１
スイッチング素子２０の誤まったオン動作を確実に避け
ることができ、その結果、スキブ１０への起動電流の流
入を確実に防止できる。

【００７１】また、本第１実施形態では、禁止回路９０
にはタイマー回路８０が接続され、第１駆動回路１００
にはマイクロコンピュータ７０が接続されている。従っ
て、禁止回路９０によりスイッチング素子２０のオン禁
止が解除されている間は、このマイクロコンピュータ７
０により第１駆動回路１００を介して第１スイッチング
素子２０のオンタイミングやオン保持時間をきめ細かく
制御しつつ上記作用効果を達成できる。

【００７２】図３は上記第１実施形態の変形例を示して
いる。この変形例では、タイマー回路８０Ａが、上記第
１実施形態にて述べたタイマー回路８０に代えて採用さ
れている。ここで、タイマー回路８０Ａは、上記タイマ
ー回路８０において、基準電圧回路８２がコンパレータ
８１の反転入力端子に接続され、当該コンパレータ８１
の非反転入力端子が第２加速度センサ６０の出力端子に
接続された構成となっている。これにより、第２加速度
センサ６０の出力が出力電圧Ｖａのときコンパレータ８
１はハイレベルの比較信号を発生し、第２加速度センサ
６０の出力が出力電圧Ｖｃのときコンパレータ８１はロ
ーレベルの比較信号を発生する。

【００７３】また、上記第１実施形態とは異なり、タイ
マー回路８０のタイマー８３が、その出力端子にて、第
１駆動回路１００の抵抗１０２を介しトランジスタ１０
１のベースに接続され、マイクロコンピュータ７０がそ
の出力ポート７３にて禁止回路９０のトランジスタ９１
のベースに抵抗９３を通して接続されている。

【００７４】ここで、タイマー８３は、上記第１実施形
態の場合とは異なり、コンパレータ８１のハイレベルの
比較信号に基づきハイレベルの出力を発生してトランジ
スタ１０１をオンし、また、コンパレータ８１のローレ
ベルの比較信号に基づきローレベルの出力を発生しトラ
ンジスタ１０１をオフする。

【００７５】このタイマー８３は、コンパレータ８１か
らのハイレベルの比較信号の出力に基づき計時を開始
し、この開始と同時にハイレベルのタイマー信号を出力
するハイレベル出力保持タイマーとして機能するもの
で、このハイレベル出力保持タイマーのタイマー信号に
対する保持時間は、例えば、１０ｍｓに設定されてい
る。

【００７６】即ち、タイマー回路８０Ａは、第２加速度
センサ６０の加速度検出電圧Ｖａ出力に基づき、第１駆
動回路１００のトランジスタ１０１を最低１０ｍｓの間
オンさせる。その他の構成は上記第１実施形態と同様で
ある。

【００７７】このように構成した本変形例では、図２の
フローチャートのステップ２４１にて、禁止回路９０に
スイッチング素子２０のオン禁止解除指令を付与し、ス
テップ２４２にて禁止回路９０にスイッチング素子２０
のオン禁止指令を付与することで、上記第１実施形態と
実質的に同様の作用効果を達成できる。

【００７８】（第２実施形態）図４は本発明の第２実施
形態を示している。この第２実施形態では、第２加速度
センサ６０Ａが、その出力端子にて、上記第１実施形態
にて述べた第２加速度センサ６０に代えてマイクロコン
ピュータ７０の入力ポート７１に接続されている。この
第２加速度センサ６０Ａは、電子式加速度センサであっ
て、第１加速度センサ５０と同様の機能を有する。

【００７９】また、本第２実施形態では、上記第１実施
形態にて述べたタイマー回路８０のコンパレータ８１が
その反転入力端子にて第２加速度センサ６０Ａの出力端
子に接続されている。これにより、コンパレータ８１
は、第２加速度センサ６０Ａからの加速度信号のレベル
を基準電圧回路８２の基準電圧と比較して上記第１実施
形態と実質的に同様に比較信号を発生する。

【００８０】また、本第２実施形態では、禁止回路９０
Ａが、上記第１実施形態にて述べた禁止回路９０に代え
て採用されており、この禁止回路９０Ａは、タイマー回
路８０と第３スイッチング素子４０との間に接続されて
いる。

【００８１】禁止回路９０Ａは、第４スイッチング素子
としての役割を果たすＮＰＮ型トランジスタ９８を有し
ており、このトランジスタ９８は、そのベースにて、抵
抗９９ａを通してタイマー８３の出力端子に接続されて
いる。また、このトランジスタ９８は、そのコレクタに
て、第３スイッチング素子４０のゲートに接続されてい
る。なお、抵抗９９ｂは、トランジスタ９８のベースと
アース間に接続されている。

【００８２】このように構成した禁止回路９０Ａでは、
トランジスタ９８は、タイマー８３からのタイマー信号
を受けて、上記第１実施形態にて述べたトランジスタ９
１と同様の動作をし、第１スイッチング素子２０のオン
禁止解除と同様に第３スイッチング素子４０のオン禁止
解除を行う。また、トランジスタ９８は上記第１実施形
態にて述べたタイマー８３からのハイレベルの出力の保
持のもと、オンを維持して第３スイッチング素子４０の
オンを禁止する。その他の構成は上記第１実施形態と実
質的に同様である。

【００８３】このように構成した本第２実施形態によれ
ば、上記第１実施形態にて述べた禁止回路９０に代わる
禁止回路９０Ａにより、第１スイッチング素子２０に代
わる第３スイッチング素子４０がオン禁止及びその解除
をされることとなる。このため、例えば、第１スイッチ
ング素子２０が上記第１実施形態にて述べたリーク抵抗
ＲＬに起因してオンすることがあっても、第３スイッチ
ング素子４０が禁止回路９０Ａによりオン動作を禁止さ
れる。その結果、上記第１実施形態と同様に結露や被水
に起因してリーク抵抗が上述のように発生しても、スキ
ブ１０への電流の流入が確実に防止される。その他の作
用効果は上記第１実施形態と同様である。

【００８４】なお、上記第２実施形態において、抵抗９
９ｃは廃止してもよい。

【００８５】また、本発明の実施にあたり、スキブ１０
の接続ライン（以下、スキブラインという）の自動車側
との短絡故障には、天絡と地絡があるが、車体自体が直
流電源の負側端子に接地されているように、上記スキブ
ラインの自動車側はアース部とされることが多い。従っ
て、地絡の方が発生する可能性が高い。

【００８６】そこで、地絡が発生しても、エアバッグ装
置Ａを誤動作しにくくするためには、安全スイッチのよ
うな信頼性の高いスイッチング素子がスキブよりも上流
側にある方がよい。もしも上流側のスイッチング素子の
信頼性が低いときその誤ったオン動作とスキブの負側端
子の地絡とが重なると、スキブへ起動電流を流入させて
しまうことになるためである。

【００８７】この観点からすれば、上記各実施形態のよ
うに、第１乃至第３のスイッチング素子２０乃至４０と
三つある場合には、スキブ１０の上流側に二つ接続し下
流側に一つ接続するというように、スキブ１０の上流側
を複数にした方がよい。ちなみに、上記各実施形態で
は、第１及び第２のスイッチング素子２０、３０がスキ
ブ１０の上流側（上記直流電源の正側端子＋Ｂ側）に接
続されているので、上述した上流側のスイッチング素子
の誤ったオン動作とスキブの負側端子の地絡とが重なり
が発生しても、スキブへの起動電流の誤った流入が生ず
ることがより一層少ない。

【００８８】また、本発明の実施にあたり、第１スイッ
チング素子２０は、ＰＮＰ型トランジスタであってもよ
い。また、上記第４スイッチング素子はＰチャンネル型
電界効果トランジスタであってもよい。

【００８９】また、本発明の実施にあたり、第１及び第
２の加速度センサは単一の制御ユニットに配備されてい
なくてもよい。さらに、各加速度センサの出力はコード
化されたシリアル信号でもよい。

【００９０】また、本発明の実施にあたり、リーク耐量
向上のためには、禁止回路と第１駆動回路を集積化した
ＩＣパッケージ内に構成してもよい。一般に、ＩＣパッ
ケージ内の回路はＩＣ外部の結露や被水の影響を受けに
くいためである。

【００９１】また、本発明の実施にあたり、マイクロコ
ンピュータ７０がコード化されたシリアル信号を第２駆
動回路１１０に出力し、当該第２駆動回路１１０が当該
シリアル信号と所定のコードとの一致に伴い第２スイッ
チング素子３０をオンするようになっている場合には、
第２駆動回路１１０として特開平１０−１９４０７５号
公報に記載のデコーダ回路を採用してもよい。

【００９２】また、本発明の実施にあたり、マイクロコ
ンピュータ７０からのハイレベル或いはローレベルの出
力でもって第３スイッチング素子４０のオン或いはオフ
を行う場合には、第３駆動回路１２０は、マイクロコン
ピュータ７０の出力ポート７５と第３スイッチング素子
４０のゲートとを直接接続する配線で構成するようにし
てもよい。また、マイクロコンピュータ７０がコード化
されたシリアル信号を第３駆動回路１２０に出力し、当
該第３駆動回路１２０が当該シリアル信号と所定のコー
ドとの一致に伴い第３スイッチング素子４０をオンする
ようになっている場合には、第３駆動回路１２０として
特開平１０−１９４０７５号公報に記載のデコーダ回路
を採用してもよい。

【００９３】また、本発明の実施にあたり、自動車用エ
アバッグシステムにおけるエアバッグ装置の起動装置に
限ることなく、自動車用ベルトプリテンショナ等の乗員
保護システムにおける保護装置の起動装置や、一般的に
車両用の乗員保護システムにおける保護装置の起動装置
に本発明を適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す電子回路図であ
る。

【図２】図１のマイクロコンピュータの作用を示すフロ
ーチャートである。

【図３】上記第１実施形態の変形例を示す電子回路図で
ある。

【図４】本発明の第２実施形態を示す電子回路図であ
る。

【符号の説明】

１０…スキブ、２０、３０、４０…電子式スイッチング
素子、５０…第１加速度センサ、６０、６０Ａ…第２加
速度センサ、７０…マイクロコンピュータ、８０…タイ
マー回路、９０、９０Ａ…禁止回路、９７…抵抗、１０
０、１１０、１２０…駆動回路、＋Ｂ…直流電源の正側
端子。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載された乗員保護システムの乗
   員保護装置を起動電流の流入に応じて起動するスキブ
   （１０）と、 電源の正側端子（＋Ｂ）と負側端子との間にて前記スキ
   ブと共に互いに直列接続されてオンにより前記電源から
   前記スキブに前記起動電流を流入させる第１乃至第３の
   電子式スイッチング素子（２０、３０、４０）と、 車両の加速度を検出する第１及び第２の加速度センサ
   （５０、６０、６０Ａ）と、 これら第１及び第２の加速度センサの検出出力に基づき
   車両の衝突の有無を判定する第１判定手段（２２０、２
   ４０）と、 前記第２加速度センサ（６０、６０Ａ）の検出出力に基
   づき車両の衝突の有無を判定する第２判定手段（８０）
   と、 前記第１判定手段による衝突との判定に基づき前記第１
   乃至第３の電子式スイッチング素子をオンするように駆
   動する駆動手段（１００、１１０、１２０、２２１、２
   ２２、２４１）と、 前記第２判定手段による車両の非衝突との判定に基づき
   前記駆動手段による前記第１乃至第３の電子式スイッチ
   ング素子のいずれか一つのオンを禁止し、この禁止を前
   記第２判定手段による車両の衝突との判定に基づき解除
   するオン禁止手段（９０、９０Ａ）とを備え、 前記第１判定手段は、前記第２判定手段からハードウェ
   アとして独立するマイクロコンピュータ（７０）である
   車両用乗員保護システムのための起動装置。
2. 【請求項２】 車両に搭載された乗員保護システムの乗
   員保護装置を起動電流の流入に応じて起動するスキブ
   （１０）と、 電源の正側端子（＋Ｂ）と負側端子との間にて前記スキ
   ブと共に互いに直列接続されてオンにより前記電源から
   前記スキブに前記起動電流を流入させる第１乃至第３の
   電子式スイッチング素子（２０、３０、４０）と、 車両の加速度を検出する第１及び第２の加速度センサ
   （５０、６０、６０Ａ）と、 これら第１及び第２の加速度センサの検出出力に基づき
   車両の衝突の有無を判定する第１判定手段（２２０、２
   ４０）と、 前記第２加速度センサ（６０、６０Ａ）の検出出力に基
   づき車両の衝突の有無を判定する第２判定手段（８０
   Ａ）と、 前記第２判定手段による衝突との判定に基づき前記第１
   乃至第３の電子式スイッチング素子のうちの一電子式ス
   イッチング素子をオンするように駆動する駆動手段（１
   ００）と、 前記第１判定手段による車両の非衝突との判定に基づき
   前記駆動手段による前記一電子式スイッチング素子のオ
   ンを禁止し、この禁止を前記第１判定手段による車両の
   衝突との判定に基づき解除するオン禁止手段（９０）と
   を備え、 さらに、前記第１判定手段による車両の衝突との判定に
   基づき残りの電子式スイッチング素子をオンするように
   駆動する駆動手段（１１０、１２０、２２１、２２２）
   を前記駆動手段とは別に付加駆動手段として備え、 前記第１判定手段は、前記第２判定手段からハードウェ
   アとして独立するマイクロコンピュータ（７０）である
   車両用乗員保護システムのための起動装置。
3. 【請求項３】 前記禁止手段によりオン禁止制御される
   スイッチング素子は前記第１電子式スイッチング素子
   で、この第１電子式スイッチング素子は、前記スキブよ
   りも前記電源の正側端子側にて接続されているＰＮＰ型
   トランジスタ及びＰチャンネル型電界効果トランジスタ
   の一方であることを特徴とする請求項１又は２に記載の
   車両用乗員保護システムのための起動装置。
4. 【請求項４】 前記第１電子式スイッチング素子、前記
   第２電子式スイッチング素子、前記スキブ及び前記第３
   電子式スイッチング素子の順で前記電源の正側端子から
   負側端子にかけて直列接続されていることを特徴とする
   請求項３に記載の車両用乗員保護システムのための起動
   装置。
5. 【請求項５】 前記オン禁止手段は、前記駆動手段によ
   る前記第１電子式スイッチング素子のオンを禁止する第
   ４電子式スイッチング素子としてのＰＮＰ型トランジス
   タであり、 このＰＮＰ型トランジスタは、そのコレクタにて、前記
   第１電子式スイッチング素子の制御端子に低インピーダ
   ンス素子（９７）を介して接続されていることを特徴と
   する請求項４に記載の車両用乗員保護システムのための
   起動装置。
6. 【請求項６】 前記オン禁止手段は、前記駆動手段によ
   る前記第１電子式スイッチング素子のオンを禁止する第
   ４電子式スイッチング素子としてのＰチャンネル型電界
   効果トランジスタであり、 この電界効果トランジスタは、そのドレインにて、前記
   第１電子式スイッチング素子の制御端子に低インピーダ
   ンス素子（９７）を介して接続されていることを特徴と
   する請求項４に記載の車両用乗員保護システムのための
   起動装置。
7. 【請求項７】 前記低インピーダンス素子のインピーダ
   ンスは、前記第１電子式スイッチング素子の制御端子と
   アース間に１ｋΩ以上のリーク抵抗が発生しても前記第
   ４電子式スイッチング素子をオンすることで前記第１電
   子式スイッチング素子のオンを禁止できる範囲の値に設
   定されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の
   車両用乗員保護システムのための起動装置。