JP2004249857A - エアバッグ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】バックアップコンデンサの有効活用を図りつつ、バックアップコンデンサの小型化を可能とすると共に所定のバックアップ時間を確保することができるバックアップ装置を提供する。
【解決手段】複数のバックアップコンデンサＣ１，Ｃ２と点火回路４及び非点火回路５との間に、点火回路スイッチ及び非点火回路スイッチとを介設する。そして、衝突等によりバッテリ１が外れた場合に、スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作により、第１コンデンサＣ１と点火回路４及び非点火回路５とを接続し、第２コンデンサＣ２とは接続しない。その後、第１コンデンサＣ１が点火回路４の駆動に必要な電圧Ｖ１に達した場合に、スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作により、第２コンデンサＣ２と点火回路４を接続すると共に、第１コンデンサＣ１と非点火回路５とを接続する。従って、第１コンデンサＣ１は、点火回路用必要電圧Ｖ１以下であっても利用することができる。
【選択図】図１
【解決手段】複数のバックアップコンデンサＣ１，Ｃ２と点火回路４及び非点火回路５との間に、点火回路スイッチ及び非点火回路スイッチとを介設する。そして、衝突等によりバッテリ１が外れた場合に、スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作により、第１コンデンサＣ１と点火回路４及び非点火回路５とを接続し、第２コンデンサＣ２とは接続しない。その後、第１コンデンサＣ１が点火回路４の駆動に必要な電圧Ｖ１に達した場合に、スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作により、第２コンデンサＣ２と点火回路４を接続すると共に、第１コンデンサＣ１と非点火回路５とを接続する。従って、第１コンデンサＣ１は、点火回路用必要電圧Ｖ１以下であっても利用することができる。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されたエアバッグ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアバッグ装置は、スクイブを点火させてエアバッグを展開させる点火回路への電力供給源としては、車載のバッテリの他、バックアップコンデンサが用いられていた。エアバッグは車両が衝突した時に展開させるものであるが、車両の衝突によりバッテリが外れたり、電源ハーネスが切断したりするおそれがある。このような場合に、確実にエアバッグを展開することができるように、バックアップコンデンサが用いられている。
【０００３】
ところで、エアバッグ装置には、点火回路の他に電力の供給が必要なもの（以下、「非点火回路」という）が存在する。非点火回路としては、例えば、サテライト回路、ＣＰＵ又はＩＣ内に搭載された回路等である。そして、従来、特開平１０−１２９４０４号公報に開示されているように、非点火回路への電力供給源としては、専用のバックアップコンデンサを用いずに、点火回路に使用しているバックアップコンデンサが接続されている。これは、バックアップコンデンサの有効活用を行うためである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１２９４０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車両衝突時のバッテリ外れ時や電源ハーネスの切断時等には、非点火回路によりバックアップコンデンサの電力が消費される分、点火回路のバックアップ時間が短縮することになる。そのため、バックアップ時間を保持するために、バックアップコンデンサの容量を増大しなければならず、エアバッグ装置の大型化を招来していた。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、バックアップコンデンサの有効活用を図りつつ、バックアップコンデンサの小型化を可能とすると共に所定のバックアップ時間を確保することができるバックアップ装置を提供する。延長することができるバックアップ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及び発明の効果】
そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、点火回路と非点火回路とは駆動に必要な電圧が異なることを利用して、点火回路及び非点火回路とバックアップコンデンサとの間にスイッチを設けることを思いつき、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明のエアバッグ装置は、バッテリと、複数のバックアップコンデンサと、点火回路と、降圧回路と、非点火回路と、複数の点火回路スイッチと、複数の非点火回路スイッチと、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段とを備える。バッテリは、車両に搭載されている。バックアップコンデンサは、バッテリにより充電されるコンデンサである。点火回路は、バッテリから出力されるバッテリ電圧またはバックアップコンデンサから出力されるバックアップ電圧が印加されることにより、スクイブを点火させてエアバッグを展開させる回路である。降圧回路は、バッテリ電圧またはバックアップ電圧を降圧する回路である。非点火回路は、降圧回路から出力される降圧電圧が印加されて駆動する回路である。非点火回路は、例えば、サテライト回路、ＣＰＵ又はＩＣ等内に搭載された回路である。点火回路スイッチは、それぞれのバックアップコンデンサと点火回路との間に介設されたスイッチである。非点火回路スイッチは、それぞれのバックアップコンデンサと非点火回路との間に介設されたスイッチである。スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、バッテリ電圧が点火回路及び非点火回路に印加されない場合に、点火回路スイッチ及び非点火回路スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作を行う手段である。
【０００９】
ここで、バックアップコンデンサが２つの場合を例に取り説明する。従来は、２つのバックアップコンデンサに常に点火回路及び非点火回路が接続されていた。従って、バッテリが外れた場合には、２つのバックアップコンデンサのバックアップ電圧が同時に減少する。そして、バックアップ電圧が点火回路に必要な電圧を低下すると、スクイブの点火に必要な電圧を点火回路に印加することができない。このように、点火回路の駆動に必要な電圧以下のバックアップコンデンサの電荷は全く使用されない。
【００１０】
そこで、本発明のエアバッグ装置によれば、点火回路スイッチと非点火回路スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作により、点火回路の駆動に必要な電圧以下のバックアップコンデンサの電荷を非点火回路に使用するように接続することができる。このように、従来使用されなかった電荷を非点火回路に使用することができるため、従来と同様のバックアップ時間を保持するならばバックアップコンデンサの小型化を図ることができる。また、従来と同様のバックアップコンデンサを使用する場合は、バックアップ時間を延長することができる。
【００１１】
また、前記スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、それぞれのバックアップコンデンサのバックアップ電圧の電圧値に基づき、前記ＯＮ・ＯＦＦ動作を行うようにしてもよい。つまり、バックアップ電圧の電圧値に応じて、点火回路に接続するようにスイッチをＯＮ・ＯＦＦしたり、非点火回路に接続するようにスイッチをＯＮ・ＯＦＦしたりする。点火回路は、非点火回路に比べて駆動に必要な電圧が低い。これは、非点火回路に印加される電圧は、降圧回路を介していることからも明らかである。そこで、バックアップ電圧の電圧値が、点火回路に必要な電圧より低くなった場合に、非点火回路に接続するようにスイッチをＯＮ・ＯＦＦすることにより、従来使用されなかった電荷を非点火回路に使用することができる。従って、従来と同様のバックアップ時間を保持するならばバックアップコンデンサの小型化を図ることができる。また、従来と同様のバックアップコンデンサを使用する場合は、バックアップ時間を延長することができる。
【００１２】
また、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、点火回路用必要電圧記憶手段と、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段とを備えるようにしてもよい。ここで、点火回路用必要電圧記憶手段は、点火回路の駆動に必要な電圧である点火回路用必要電圧を記憶する手段である。基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、バッテリ電圧が点火回路及び非点火回路に印加されない場合に、一の点火回路スイッチをＯＮし、かつ、他の点火回路スイッチをＯＦＦすると共に、一の非点火回路スイッチ又は他の非点火回路スイッチのうち何れか一方の非点火回路スイッチをＯＮする手段である。一の点火回路スイッチとは、一のバックアップコンデンサと点火回路との間に介設するスイッチである。他の点火回路スイッチとは、他のバックアップコンデンサと点火回路との間に介設するスイッチである。一の非点火回路スイッチとは、一のバックアップコンデンサと非点火回路との間に介設するスイッチである。他の非点火回路スイッチとは、一の非点火回路スイッチ又は他のバックアップコンデンサと非点火回路との間に介設するスイッチである。なお、バッテリ電圧が点火回路及び非点火回路に印加されない場合とは、例えば、衝突によるバッテリ外れや電源ハーネスが切断した場合である。点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、一のバックアップコンデンサのバックアップ電圧が点火回路用必要電圧より低下した場合に、一の点火回路スイッチをＯＦＦすると共に、他の点火回路スイッチをＯＮする手段である。非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、一のバックアップコンデンサのバックアップ電圧が点火回路用必要電圧より低下した場合に、一の非点火回路スイッチをＯＮすると共に他の非点火回路スイッチをＯＦＦする手段である。
【００１３】
つまり、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によりＯＮ・ＯＦＦ動作が行われた状態では、次のようになる。点火回路には、一のバックアップコンデンサから電圧が印加され、他のバックアップコンデンサからは電圧が印加されない。非点火回路には、接続されているバックアップコンデンサから電圧が印加される。ここで、一の非点火回路スイッチ及び他の非点火回路スイッチを同時にＯＮすると、他の点火回路スイッチがＯＦＦであっても、他のバックアップコンデンサと点火回路とが非点火回路スイッチ及び一の点火回路スイッチを介して接続された状態となる。そうすると、バックアップコンデンサは、同時に電圧が低下して従来と同様になるため、一の非点火回路スイッチ及び他の非点火回路スイッチは同時にＯＮしないようにしている。
【００１４】
次に、点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段及び非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によりＯＮ・ＯＦＦ動作された状態では、次のようになる。点火回路には、他のバックアップコンデンサから電圧が印加される。非点火回路には、一のバックアップコンデンサから電圧が印加され、他のバックアップコンデンサから電圧が印加されない。なお、一のバックアップコンデンサのバックアップ電圧は点火回路用必要電圧より低下しているが、非点火回路の駆動に必要な電圧は点火回路用必要電圧より低いため、非点火回路に一のバックアップコンデンサから電圧を印加することができる。
【００１５】
このように、一のバックアップコンデンサの電圧が点火回路用必要電圧より低下した場合であっても、非点火回路に接続することにより一のバックアップコンデンサの電圧を利用することができる。つまり、従来使用されなかった電荷を使用することができる。従って、従来と同様のバックアップ時間を保持するならばバックアップコンデンサの小型化を図ることができる。また、従来と同様のバックアップコンデンサを使用する場合は、バックアップ時間を延長することができる。
【００１６】
また、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、さらに、非点火回路用必要電圧記憶手段と、第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段とを備えるようにしてもよい。ここで、非点火回路用必要電圧記憶手段は、非点火回路の駆動に必要な電圧である非点火回路用必要電圧を記憶する手段である。第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、一のバックアップコンデンサのバックアップ電圧が非点火回路用必要電圧より低下した場合に、一の非点火回路スイッチをＯＦＦすると共に他の点火回路スイッチをＯＮする手段である。
【００１７】
つまり、第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によりＯＮ・ＯＦＦ動作された状態では、非点火回路には、一のバックアップコンデンサから電圧は印加されず、他のバックアップコンデンサから電圧が印加される。このように、一のバックアップコンデンサの電圧が非点火回路用必要電圧となったときにＯＮ・ＯＦＦ動作が行われるので、一のバックアップコンデンサを最大に利用することができる。すなわち、有効にバックアップコンデンサを利用することにより、バックアップコンデンサの小型化若しくはバックアップ時間の延長を図ることができる。
【００１８】
また、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、予め設定されたタイマに基づき前記ＯＮ・ＯＦＦ動作を行うようにしてもよい。上述では、バックアップ電圧の電圧値に基づきＯＮ・ＯＦＦ動作を行うようにしたが、本発明は時間によりＯＮ・ＯＦＦ動作を行うようにするものである。つまり、タイマによりスイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作を行う場合であっても、バックアップ電圧の電圧値に基づきスイッチをＯＮ・ＯＦＦ動作を行う場合と同様の効果を奏する。
【００１９】
また、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段とを備えるようにしてもよい。ここで、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、上述と同様である。点火回路スイッチは、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によるＯＮ・ＯＦＦ動作が行われた後に予め設定された第１所定時間経過した場合に、一の点火回路スイッチをＯＦＦすると共に他の点火回路スイッチをＯＮする手段である。非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によるＯＮ・ＯＦＦ動作が行われた後に前記第１所定時間経過した場合に、一の非点火回路スイッチをＯＮすると共に他の非点火回路スイッチをＯＦＦする手段である。
【００２０】
このように、一のバックアップコンデンサの電圧が点火回路用必要電圧より低下した場合であっても、非点火回路に接続することにより一のバックアップコンデンサの電圧を利用することができる。つまり、従来使用されなかった電荷を使用することができる。従って、従来と同様のバックアップ時間を保持するならばバックアップコンデンサの小型化を図ることができる。また、従来と同様のバックアップコンデンサを使用する場合は、バックアップ時間を延長することができる。
【００２１】
また、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、さらに、第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段を備えるようにしてもよい。第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によるＯＮ・ＯＦＦ動作が行われた後に予め設定された第２所定時間経過した場合に、一の非点火回路スイッチをＯＦＦすると共に前記他の前記点火回路スイッチをＯＮする手段である。なお、第２所定時間は、第１所定時間より長い時間である。
【００２２】
つまり、第１所定時間より長い時間である第２所定時間経過したときにＯＮ・ＯＦＦ動作を行うので、一のバックアップコンデンサのバックアップ電圧を有効に利用することができる。これにより、バックアップコンデンサの小型化若しくはバックアップ時間の延長を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、実施形態を挙げ、本発明を図面を参照してより詳しく説明する。本実施形態におけるエアバッグ装置の回路図を図１に示す。図１に示すように、エアバッグ装置は、バッテリ１と、昇圧回路２と、降圧回路３と、点火回路４と、非点火回路５と、第１，第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５と、スイッチＯＮ・ＯＦＦ制御部（図示せず）から構成される。
【００２４】
バッテリ１は、車両の前方側に搭載されている。昇圧回路２は、バッテリ１に接続されており、バッテリ電圧を所定電圧に昇圧する回路である。第１，第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２は、バッテリ１から出力されたバッテリ電圧を充電するコンデンサである。この第１，第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２は、バッテリ１からバッテリ電圧を印加することができない場合に利用される。そして、第１バックアップコンデンサＣ１と第２バックアップコンデンサの容量は同一のものを用いている。
【００２５】
点火回路４は、バッテリ１から出力されるバッテリ電圧又は第１，第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２から出力されるバックアップ電圧が印加されることにより、スクイブ（図示せず）を点火させてエアバッグ（図示せず）を展開させる回路である。降圧回路３は、入力される電圧、すなわちバッテリ電圧又はバックアップ電圧を所定電圧に降圧する回路である。
【００２６】
非点火回路５は、降圧電圧が印加されて駆動する回路である。この非点火回路５は、例えば、サテライト回路、又はＣＰＵ又はＩＣ等の中に搭載された回路等である。ＣＰＵは、例えば、加速度センサ等からの出力信号に基づき演算処理を行いエアバッグを展開させるか否かの判定処理等を行う。サテライト回路は、例えば、エアバッグ装置の異常等を乗員等に知らせる警告ランプを点灯させる回路等である。なお、この非点火回路５を駆動するために必要な電圧（非点火回路用必要電圧）は、点火回路４を駆動するために必要な電圧（点火回路用必要電圧）より低いので、非点火回路５は降圧回路３を介して接続している。なお、点火回路用必要電圧は例えば１０Ｖであって、非点火回路用必要電圧は例えば６Ｖである。
【００２７】
これらの各構成要素は、以下のように接続されている。図１に示すように、バッテリ１は、昇圧回路２に接続され、バッテリ電圧が昇圧される。また、バッテリ１は、直接的に点火回路４に接続されている。また、バッテリ１は、降圧回路３に接続され、バッテリ電圧が降圧されている。
【００２８】
そして、昇圧回路２には、抵抗及びスイッチ（一の点火回路スイッチ）ＳＷ１を介して第１バックアップコンデンサ（一のバックアップコンデンサ）Ｃ１に接続されている。また、昇圧電圧２は、抵抗及びスイッチ（他の点火回路スイッチ）ＳＷ３を介して第２バックアップコンデンサ（他のバックアップコンデンサ）Ｃ２に接続されている。なお、第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２は、他端側がアース接続されている。
【００２９】
そして、第１バックアップコンデンサＣ１は、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５を介して点火回路４に接続されている。第２バックアップコンデンサＣ２は、スイッチＳＷ３及びスイッチＣ５を介して点火回路４に接続されている。また、第１バックアップコンデンサＣ１は、スイッチ（一の非点火回路スイッチ）ＳＷ２を介して降圧回路３に接続されている。第２バックアップコンデンサＣ２は、スイッチ（他の非点火回路スイッチ）ＳＷ４を介して降圧回路３に接続されている。そして、この降圧回路３は、非点火回路５に接続されている。
【００３０】
そして、図示しないスイッチＯＮ・ＯＦＦ制御部（スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段）は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５の開閉動作を制御する。
【００３１】
次に、上述したエアバッグ装置の動作について、図２のタイムチャートを参照して説明する。図２は、横軸に時間を示し、縦軸は、上側から、バッテリ１のＯＮ・ＯＦＦ状態、第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２のバックアップ電圧、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５のＯＮ・ＯＦＦ状態をそれぞれ示す。ここで、バッテリ１のＯＮ・ＯＦＦとは、バッテリ１から昇圧回路２、降圧回路３及び点火回路４にバッテリ電圧が印加されているか否かの状態である。すなわち、バッテリ１のＯＮとは、通常状態の場合であって、適切にバッテリ１から点火回路４等にバッテリ電圧が印加されている状態である。また、バッテリ１のＯＦＦとは、例えば衝突等によりバッテリ１が外れた場合や電源ハーネスが切断した場合等に、バッテリ１から点火回路４等にバッテリ電圧が印加されていない状態である。また、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５は、ＯＮ状態の場合に通電し、ＯＦＦ状態の場合に通電を遮断する。
【００３２】
まず、図２（ａ）に示すように、バッテリ１からバッテリ電圧が印加されている状態、すなわちバッテリ１がＯＮ状態の場合は、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３がＯＮし、スイッチＳＷ２，ＳＷ４及びＳＷ５はＯＦＦする（基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段）。すなわち、バッテリ１から出力されるバッテリ電圧は、直接的に点火回路４に印加される。また、バッテリ１から出力されるバッテリ電圧は、降圧回路３により降圧され、この降圧電圧が非点火回路５に印加される。さらに、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３がＯＮしているため、バッテリ１は昇圧回路２を介して第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２に接続されている。すなわち、バッテリ１のバッテリ電圧は、昇圧回路２により昇圧され、この昇圧電圧により第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２が充電される。また、スイッチＳＷ２、ＳＷ４及びＳＷ５がＯＦＦしているため、第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２と点火回路４又は降圧回路３とは接続されていない。従って、第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２は、常に充電された状態となる。
【００３３】
次に、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、バッテリ１が外れた場合や電源ハーネスが切断した場合は、バッテリ１からバッテリ電圧が印加されない状態となる。つまり、バッテリ１がＯＦＦ状態となる。この場合は、第１バックアップコンデンサＣ１又は第２バックアップコンデンサＣ２により電圧を印加することになる。
【００３４】
まず、図２（ｂ）に示すように、バッテリ１がＯＦＦ状態となった直後は、スイッチＳＷ１がＯＮ動作が継続され、スイッチＳＷ２及びＳＷ５がＯＮする。さらに、スイッチＳＷ３はＯＦＦし、スイッチＳＷ４はＯＦＦ動作が継続される。この場合、バッテリ１からバッテリ電圧が印加されないので、バッテリ１から直接的に点火回路４及び降圧回路３にはバッテリ電圧が印可されない。また、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５がＯＮしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と点火回路４とが接続されている。なお、スイッチＳＷ１がＯＮしているため、昇圧回路２と第１バックアップコンデンサＣ１とが接続されていることになるが、昇圧回路２と第１バックアップコンデンサＣ１との間には昇圧回路２内に逆流防止ダイオードが配設されているため電流は昇圧回路２側へ流れない。また、スイッチＳＷ３がＯＦＦしているため、第２バックアップコンデンサＣ２と点火回路４とは接続されていない。
【００３５】
そして、スイッチＳＷ２がＯＮしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と降圧回路３とが接続されている。また、スイッチＳＷ４がＯＦＦしているため、第２バックアップコンデンサＣ２と降圧回路３とは接続されていない。
【００３６】
従って、この場合、点火回路４には、第１バックアップコンデンサＣ１のみからバックアップ電圧が印加される。一方、非点火回路５には、第１バックアップコンデンサＣ１のみから出力されたバックアップ電圧が降圧回路により降圧された降圧電圧が印加される。つまり、第１バックアップコンデンサＣ１のみ使用され、第２バックアップコンデンサＣ２は使用されていない。図２（ｂ）のバックアップ電圧に示すように、第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧は大きく低下しているが、第２バックアップコンデンサＣ２のバックアップ電圧は全く低下していない。
【００３７】
次に、図２（ｃ）に示すように、第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧が点火回路用必要電圧Ｖ１となると、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５がＯＮ・ＯＦＦされる。すなわち、スイッチＳＷ１がＯＦＦし、スイッチＳＷ３がＯＮする（点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段）。また、スイッチＳＷ２はＯＮ動作を継続し、スイッチＳＷ４はＯＦＦ動作を継続する（非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段）。また、スイッチＳＷ５はＯＮ動作を継続する。ここで、点火回路用必要電圧Ｖ１とは、点火回路４の駆動に必要な電圧である。つまり、点火回路４に印加される電圧が点火回路用必要電圧Ｖ１より低下した場合は、点火回路４を駆動することができない。なお、点火回路用必要電圧Ｖ１は、スイッチＯＮ・ＯＦＦ制御部に記憶されている（点火回路用必要電圧記憶手段）。
【００３８】
従って、スイッチＳＷ１がＯＦＦしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と点火回路４とは接続されていない。また、スイッチＳＷ３がＯＮしているため、第２バックアップコンデンサＣ２と点火回路４とが接続されている。一方、スイッチＳＷ２がＯＮしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と降圧回路３とが接続されている。また、スイッチＳＷ４がＯＦＦしているため、第２バックアップコンデンサＣ２と降圧回路３とは接続されていない。
【００３９】
つまり、この場合、点火回路４には、第２バックアップコンデンサＣ２のみからバックアップ電圧が印加される。一方、非点火回路５には、継続して、第１バックアップコンデンサＣ１のみから出力されたバックアップ電圧が降圧回路により降圧された降圧電圧が印加される。ここで、第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧は、点火回路用必要電圧Ｖ１より低下しているために、第１バックアップコンデンサＣ１から点火回路４に印可しても点火回路４を駆動することができない。そこで、バックアップ電圧が全く低下していない第２バックアップコンデンサＣ２と点火回路４とを接続することで、点火回路４を駆動するのに必要な電圧を印加することができる。
【００４０】
一方、バックアップ電圧が点火回路用必要電圧Ｖ１より低下した場合であっても、非点火回路５の駆動は可能である。つまり、第１バックアップコンデンサＣ１と非点火回路５とを接続した状態を維持することで、点火回路用必要電圧Ｖ１以下の電荷を使用することができる。この場合におけるバックアップ電圧は、図２（ｃ）のバックアップ電圧に示すように、第１及び第２バックアップコンデンサのバックアップ電圧が低下している。ここで、上述したように、第１バックアップコンデンサＣ１は非点火回路５のみに使用され、第２バックアップコンデンサＣ２は点火回路のみに使用されている。従って、図２（ｂ）の第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧の低下率に比べると、図２（ｃ）の第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２のバックアップ電圧の低下率は小さくなっている。
【００４１】
次に、図２（ｄ）に示すように、第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧が非点火回路用必要電圧Ｖ２となると、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５のＯＮ・ＯＦＦ動作が行われる。すなわち、スイッチＳＷ２がＯＦＦし、スイッチＳＷ４がＯＮする（第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段）。また、スイッチＳＷ１はＯＦＦ動作を継続し、スイッチＳＷ３及びＳＷ５は、ＯＮ動作を継続する。ここで、非点火回路用必要電圧Ｖ２とは、非点火回路５の駆動に必要な電圧である。つまり、非点火回路５に印加される電圧が非点火回路用必要電圧Ｖ２より低下した場合は、非点火回路５を駆動することができない。なお、非点火回路用必要電圧Ｖ２は、スイッチＯＮ・ＯＦＦ制御部に記憶されている（非点火回路必要電圧記憶手段）。
【００４２】
従って、スイッチＳＷ２がＯＦＦしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と非点火回路５とは接続されていない。また、スイッチＳＷ４がＯＮしているため、第２バックアップコンデンサＣ２と非点火回路５とが接続されている。一方、スイッチＳＷ１がＯＦＦで、スイッチＳＷ３がＯＮであるため、点火回路４へのバックアップ電圧の印加は、第２バックアップコンデンサＣ２により行われる。
【００４３】
つまり、この場合、点火回路４及び非点火回路５には、第２バックアップコンデンサＣ２からバックアップ電圧が印可される。一方、第１バックアップコンデンサＣ１は、点火回路４及び非点火回路５共に、接続されておらず、非点火回路用必要電圧Ｖ２のまま変化しない。
【００４４】
この場合におけるバックアップ電圧は、図２（ｄ）のバックアップ電圧に示すように、第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧は、非点火回路用必要電圧Ｖ２のまま変化しない。一方、第２バックアップコンデンサＣ２のバックアップ電圧は、図２（ｂ）の第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧の低下率と同一の低下率により低下する。すなわち、第２バックアップコンデンサＣ２のバックアップ電圧は、図２（ｃ）の第２バックアップコンデンサのバックアップ電圧の低下率に比べるとより大きく低下する。
【００４５】
そして、図２（ｄ）の第２バックアップコンデンサＣ２のバックアップ電圧が点火回路用必要電圧Ｖ１となるまで、点火回路４のバックアップが可能な時間となる。
【００４６】
ここで、従来のエアバッグ装置に対する本実施形態におけるエアバッグ装置の効果を比較するために、従来のエアバッグ装置について説明する。従来のエアバッグ装置の回路図を図３に示す。図３に示すように、従来のエアバッグ装置は、バッテリ１と、昇圧回路２と、降圧回路３と、点火回路４と、非点火回路５と、バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２と、スイッチＳＷ０とから構成される。すなわち、本実施形態との違いは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を有しない点である。ここで、各構成要素は、対応する本実施形態の各構成要素と同一である。また、スイッチＳＷ０は、本実施形態におけるスイッチＳＷ５に対応するスイッチである。
【００４７】
次に、この従来のエアバッグ装置の動作について、図４のタイムチャートを参照して説明する。図４は、横軸に時間を示し、縦軸は、上側から、バッテリ１のＯＮ・ＯＦＦ状態、第１バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２のバックアップ電圧、スイッチＳＷ０のＯＮ・ＯＦＦ状態をそれぞれ示す。
【００４８】
まず、図４（ａ）に示すように、バッテリ１からバッテリ電圧が印加されている状態、すなわちバッテリ１がＯＮ状態の場合は、スイッチＳＷ０がＯＦＦしている。すなわち、バッテリ１から出力されるバッテリ電圧は、直接的に点火回路４及び非点火回路５に印可される。さらに、スイッチＳＷ０がＯＦＦしているため、昇圧回路２によりバッテリ電圧を昇圧した昇圧電圧は、第１，第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２に充電される。
【００４９】
次に、図４（ｂ）に示すように、バッテリ１がＯＦＦ状態となった場合は、スイッチＳＷ０がＯＮする。この場合、バッテリ１からバッテリ電圧が印加されないので、バッテリ１から直接的に点火回路４及び非点火回路５にはバッテリ電圧が印可されない。また、スイッチＳＷ０がＯＮしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と第２バックアップコンデンサＣ２とは、何れも点火回路４及び非点火回路５と接続されている。この状態におけるバックアップ電圧を図４（ｂ）に示すように、第１バックアップコンデンサＣ１及び第２バックアップコンデンサＣ２のバックアップ電圧は、同時に低下する。
【００５０】
従って、第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２のバックアップ電圧が点火回路用必要電圧Ｖ１に達すると、点火回路４を駆動することができなくなる。つまり、バックアップ可能時間は、図４に示すとおりである。
【００５１】
このように、従来のエアバッグ装置では点火回路用必要電圧Ｖ１以下のバックアップ電圧を使用することができないが、本実施形態のエアバッグ装置では、点火回路用必要電圧Ｖ１以下のバックアップ電圧を使用することができる。つまり、本実施形態では、点火回路用必要電圧Ｖ１以下のバックアップ電圧を使用することができるため、その分、バックアップ可能時間を延長することができる。仮に、バックアップ可能時間を従来と同等にした場合は、バックアップコンデンサの容量を小さくすることができるため、エアバッグ装置の小型化を図ることができる。
【００５２】
なお、上記実施形態においては、非点火回路用必要電圧Ｖ２は、一つとしたが、複数であってもよい。この場合は、スイッチを増加するのみでよい。例えば、点火回路用必要電圧Ｖ１が１０Ｖであって、第１非点火回路用必要電圧Ｖ２が７Ｖであって、第２非点火回路用必要電圧Ｖ３が５Ｖとする等である。
【００５３】
また、上記実施形態においては、点火回路用必要電圧Ｖ１及び非点火回路用必要電圧Ｖ２に基づき、スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作を行ったが、これに限られるものではない。例えば、予め設定されたタイマに基づきスイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作を行ってもよい。例えば、バッテリ電圧が点火回路４及び非点火回路５に印加されなくなった後に所定時間経過した場合にスイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のエアバッグ装置の回路図である。
【図２】本実施形態のエアバッグ装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】従来のエアバッグ装置の回路図である。
【図４】従来のエアバッグ装置の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ ・・・ バッテリ
２ ・・・ 昇圧回路
３ ・・・ 降圧回路
４ ・・・ 点火回路
５ ・・・ 非点火回路
Ｃ１，Ｃ２ ・・・ バックアップコンデンサ
ＳＷ０〜ＳＷ５ ・・・ スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されたエアバッグ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアバッグ装置は、スクイブを点火させてエアバッグを展開させる点火回路への電力供給源としては、車載のバッテリの他、バックアップコンデンサが用いられていた。エアバッグは車両が衝突した時に展開させるものであるが、車両の衝突によりバッテリが外れたり、電源ハーネスが切断したりするおそれがある。このような場合に、確実にエアバッグを展開することができるように、バックアップコンデンサが用いられている。
【０００３】
ところで、エアバッグ装置には、点火回路の他に電力の供給が必要なもの（以下、「非点火回路」という）が存在する。非点火回路としては、例えば、サテライト回路、ＣＰＵ又はＩＣ内に搭載された回路等である。そして、従来、特開平１０−１２９４０４号公報に開示されているように、非点火回路への電力供給源としては、専用のバックアップコンデンサを用いずに、点火回路に使用しているバックアップコンデンサが接続されている。これは、バックアップコンデンサの有効活用を行うためである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１２９４０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車両衝突時のバッテリ外れ時や電源ハーネスの切断時等には、非点火回路によりバックアップコンデンサの電力が消費される分、点火回路のバックアップ時間が短縮することになる。そのため、バックアップ時間を保持するために、バックアップコンデンサの容量を増大しなければならず、エアバッグ装置の大型化を招来していた。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、バックアップコンデンサの有効活用を図りつつ、バックアップコンデンサの小型化を可能とすると共に所定のバックアップ時間を確保することができるバックアップ装置を提供する。延長することができるバックアップ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及び発明の効果】
そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、点火回路と非点火回路とは駆動に必要な電圧が異なることを利用して、点火回路及び非点火回路とバックアップコンデンサとの間にスイッチを設けることを思いつき、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明のエアバッグ装置は、バッテリと、複数のバックアップコンデンサと、点火回路と、降圧回路と、非点火回路と、複数の点火回路スイッチと、複数の非点火回路スイッチと、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段とを備える。バッテリは、車両に搭載されている。バックアップコンデンサは、バッテリにより充電されるコンデンサである。点火回路は、バッテリから出力されるバッテリ電圧またはバックアップコンデンサから出力されるバックアップ電圧が印加されることにより、スクイブを点火させてエアバッグを展開させる回路である。降圧回路は、バッテリ電圧またはバックアップ電圧を降圧する回路である。非点火回路は、降圧回路から出力される降圧電圧が印加されて駆動する回路である。非点火回路は、例えば、サテライト回路、ＣＰＵ又はＩＣ等内に搭載された回路である。点火回路スイッチは、それぞれのバックアップコンデンサと点火回路との間に介設されたスイッチである。非点火回路スイッチは、それぞれのバックアップコンデンサと非点火回路との間に介設されたスイッチである。スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、バッテリ電圧が点火回路及び非点火回路に印加されない場合に、点火回路スイッチ及び非点火回路スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作を行う手段である。
【０００９】
ここで、バックアップコンデンサが２つの場合を例に取り説明する。従来は、２つのバックアップコンデンサに常に点火回路及び非点火回路が接続されていた。従って、バッテリが外れた場合には、２つのバックアップコンデンサのバックアップ電圧が同時に減少する。そして、バックアップ電圧が点火回路に必要な電圧を低下すると、スクイブの点火に必要な電圧を点火回路に印加することができない。このように、点火回路の駆動に必要な電圧以下のバックアップコンデンサの電荷は全く使用されない。
【００１０】
そこで、本発明のエアバッグ装置によれば、点火回路スイッチと非点火回路スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作により、点火回路の駆動に必要な電圧以下のバックアップコンデンサの電荷を非点火回路に使用するように接続することができる。このように、従来使用されなかった電荷を非点火回路に使用することができるため、従来と同様のバックアップ時間を保持するならばバックアップコンデンサの小型化を図ることができる。また、従来と同様のバックアップコンデンサを使用する場合は、バックアップ時間を延長することができる。
【００１１】
また、前記スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、それぞれのバックアップコンデンサのバックアップ電圧の電圧値に基づき、前記ＯＮ・ＯＦＦ動作を行うようにしてもよい。つまり、バックアップ電圧の電圧値に応じて、点火回路に接続するようにスイッチをＯＮ・ＯＦＦしたり、非点火回路に接続するようにスイッチをＯＮ・ＯＦＦしたりする。点火回路は、非点火回路に比べて駆動に必要な電圧が低い。これは、非点火回路に印加される電圧は、降圧回路を介していることからも明らかである。そこで、バックアップ電圧の電圧値が、点火回路に必要な電圧より低くなった場合に、非点火回路に接続するようにスイッチをＯＮ・ＯＦＦすることにより、従来使用されなかった電荷を非点火回路に使用することができる。従って、従来と同様のバックアップ時間を保持するならばバックアップコンデンサの小型化を図ることができる。また、従来と同様のバックアップコンデンサを使用する場合は、バックアップ時間を延長することができる。
【００１２】
また、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、点火回路用必要電圧記憶手段と、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段とを備えるようにしてもよい。ここで、点火回路用必要電圧記憶手段は、点火回路の駆動に必要な電圧である点火回路用必要電圧を記憶する手段である。基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、バッテリ電圧が点火回路及び非点火回路に印加されない場合に、一の点火回路スイッチをＯＮし、かつ、他の点火回路スイッチをＯＦＦすると共に、一の非点火回路スイッチ又は他の非点火回路スイッチのうち何れか一方の非点火回路スイッチをＯＮする手段である。一の点火回路スイッチとは、一のバックアップコンデンサと点火回路との間に介設するスイッチである。他の点火回路スイッチとは、他のバックアップコンデンサと点火回路との間に介設するスイッチである。一の非点火回路スイッチとは、一のバックアップコンデンサと非点火回路との間に介設するスイッチである。他の非点火回路スイッチとは、一の非点火回路スイッチ又は他のバックアップコンデンサと非点火回路との間に介設するスイッチである。なお、バッテリ電圧が点火回路及び非点火回路に印加されない場合とは、例えば、衝突によるバッテリ外れや電源ハーネスが切断した場合である。点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、一のバックアップコンデンサのバックアップ電圧が点火回路用必要電圧より低下した場合に、一の点火回路スイッチをＯＦＦすると共に、他の点火回路スイッチをＯＮする手段である。非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、一のバックアップコンデンサのバックアップ電圧が点火回路用必要電圧より低下した場合に、一の非点火回路スイッチをＯＮすると共に他の非点火回路スイッチをＯＦＦする手段である。
【００１３】
つまり、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によりＯＮ・ＯＦＦ動作が行われた状態では、次のようになる。点火回路には、一のバックアップコンデンサから電圧が印加され、他のバックアップコンデンサからは電圧が印加されない。非点火回路には、接続されているバックアップコンデンサから電圧が印加される。ここで、一の非点火回路スイッチ及び他の非点火回路スイッチを同時にＯＮすると、他の点火回路スイッチがＯＦＦであっても、他のバックアップコンデンサと点火回路とが非点火回路スイッチ及び一の点火回路スイッチを介して接続された状態となる。そうすると、バックアップコンデンサは、同時に電圧が低下して従来と同様になるため、一の非点火回路スイッチ及び他の非点火回路スイッチは同時にＯＮしないようにしている。
【００１４】
次に、点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段及び非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によりＯＮ・ＯＦＦ動作された状態では、次のようになる。点火回路には、他のバックアップコンデンサから電圧が印加される。非点火回路には、一のバックアップコンデンサから電圧が印加され、他のバックアップコンデンサから電圧が印加されない。なお、一のバックアップコンデンサのバックアップ電圧は点火回路用必要電圧より低下しているが、非点火回路の駆動に必要な電圧は点火回路用必要電圧より低いため、非点火回路に一のバックアップコンデンサから電圧を印加することができる。
【００１５】
このように、一のバックアップコンデンサの電圧が点火回路用必要電圧より低下した場合であっても、非点火回路に接続することにより一のバックアップコンデンサの電圧を利用することができる。つまり、従来使用されなかった電荷を使用することができる。従って、従来と同様のバックアップ時間を保持するならばバックアップコンデンサの小型化を図ることができる。また、従来と同様のバックアップコンデンサを使用する場合は、バックアップ時間を延長することができる。
【００１６】
また、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、さらに、非点火回路用必要電圧記憶手段と、第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段とを備えるようにしてもよい。ここで、非点火回路用必要電圧記憶手段は、非点火回路の駆動に必要な電圧である非点火回路用必要電圧を記憶する手段である。第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、一のバックアップコンデンサのバックアップ電圧が非点火回路用必要電圧より低下した場合に、一の非点火回路スイッチをＯＦＦすると共に他の点火回路スイッチをＯＮする手段である。
【００１７】
つまり、第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によりＯＮ・ＯＦＦ動作された状態では、非点火回路には、一のバックアップコンデンサから電圧は印加されず、他のバックアップコンデンサから電圧が印加される。このように、一のバックアップコンデンサの電圧が非点火回路用必要電圧となったときにＯＮ・ＯＦＦ動作が行われるので、一のバックアップコンデンサを最大に利用することができる。すなわち、有効にバックアップコンデンサを利用することにより、バックアップコンデンサの小型化若しくはバックアップ時間の延長を図ることができる。
【００１８】
また、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、予め設定されたタイマに基づき前記ＯＮ・ＯＦＦ動作を行うようにしてもよい。上述では、バックアップ電圧の電圧値に基づきＯＮ・ＯＦＦ動作を行うようにしたが、本発明は時間によりＯＮ・ＯＦＦ動作を行うようにするものである。つまり、タイマによりスイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作を行う場合であっても、バックアップ電圧の電圧値に基づきスイッチをＯＮ・ＯＦＦ動作を行う場合と同様の効果を奏する。
【００１９】
また、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段とを備えるようにしてもよい。ここで、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、上述と同様である。点火回路スイッチは、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によるＯＮ・ＯＦＦ動作が行われた後に予め設定された第１所定時間経過した場合に、一の点火回路スイッチをＯＦＦすると共に他の点火回路スイッチをＯＮする手段である。非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によるＯＮ・ＯＦＦ動作が行われた後に前記第１所定時間経過した場合に、一の非点火回路スイッチをＯＮすると共に他の非点火回路スイッチをＯＦＦする手段である。
【００２０】
このように、一のバックアップコンデンサの電圧が点火回路用必要電圧より低下した場合であっても、非点火回路に接続することにより一のバックアップコンデンサの電圧を利用することができる。つまり、従来使用されなかった電荷を使用することができる。従って、従来と同様のバックアップ時間を保持するならばバックアップコンデンサの小型化を図ることができる。また、従来と同様のバックアップコンデンサを使用する場合は、バックアップ時間を延長することができる。
【００２１】
また、スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、さらに、第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段を備えるようにしてもよい。第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によるＯＮ・ＯＦＦ動作が行われた後に予め設定された第２所定時間経過した場合に、一の非点火回路スイッチをＯＦＦすると共に前記他の前記点火回路スイッチをＯＮする手段である。なお、第２所定時間は、第１所定時間より長い時間である。
【００２２】
つまり、第１所定時間より長い時間である第２所定時間経過したときにＯＮ・ＯＦＦ動作を行うので、一のバックアップコンデンサのバックアップ電圧を有効に利用することができる。これにより、バックアップコンデンサの小型化若しくはバックアップ時間の延長を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、実施形態を挙げ、本発明を図面を参照してより詳しく説明する。本実施形態におけるエアバッグ装置の回路図を図１に示す。図１に示すように、エアバッグ装置は、バッテリ１と、昇圧回路２と、降圧回路３と、点火回路４と、非点火回路５と、第１，第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５と、スイッチＯＮ・ＯＦＦ制御部（図示せず）から構成される。
【００２４】
バッテリ１は、車両の前方側に搭載されている。昇圧回路２は、バッテリ１に接続されており、バッテリ電圧を所定電圧に昇圧する回路である。第１，第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２は、バッテリ１から出力されたバッテリ電圧を充電するコンデンサである。この第１，第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２は、バッテリ１からバッテリ電圧を印加することができない場合に利用される。そして、第１バックアップコンデンサＣ１と第２バックアップコンデンサの容量は同一のものを用いている。
【００２５】
点火回路４は、バッテリ１から出力されるバッテリ電圧又は第１，第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２から出力されるバックアップ電圧が印加されることにより、スクイブ（図示せず）を点火させてエアバッグ（図示せず）を展開させる回路である。降圧回路３は、入力される電圧、すなわちバッテリ電圧又はバックアップ電圧を所定電圧に降圧する回路である。
【００２６】
非点火回路５は、降圧電圧が印加されて駆動する回路である。この非点火回路５は、例えば、サテライト回路、又はＣＰＵ又はＩＣ等の中に搭載された回路等である。ＣＰＵは、例えば、加速度センサ等からの出力信号に基づき演算処理を行いエアバッグを展開させるか否かの判定処理等を行う。サテライト回路は、例えば、エアバッグ装置の異常等を乗員等に知らせる警告ランプを点灯させる回路等である。なお、この非点火回路５を駆動するために必要な電圧（非点火回路用必要電圧）は、点火回路４を駆動するために必要な電圧（点火回路用必要電圧）より低いので、非点火回路５は降圧回路３を介して接続している。なお、点火回路用必要電圧は例えば１０Ｖであって、非点火回路用必要電圧は例えば６Ｖである。
【００２７】
これらの各構成要素は、以下のように接続されている。図１に示すように、バッテリ１は、昇圧回路２に接続され、バッテリ電圧が昇圧される。また、バッテリ１は、直接的に点火回路４に接続されている。また、バッテリ１は、降圧回路３に接続され、バッテリ電圧が降圧されている。
【００２８】
そして、昇圧回路２には、抵抗及びスイッチ（一の点火回路スイッチ）ＳＷ１を介して第１バックアップコンデンサ（一のバックアップコンデンサ）Ｃ１に接続されている。また、昇圧電圧２は、抵抗及びスイッチ（他の点火回路スイッチ）ＳＷ３を介して第２バックアップコンデンサ（他のバックアップコンデンサ）Ｃ２に接続されている。なお、第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２は、他端側がアース接続されている。
【００２９】
そして、第１バックアップコンデンサＣ１は、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５を介して点火回路４に接続されている。第２バックアップコンデンサＣ２は、スイッチＳＷ３及びスイッチＣ５を介して点火回路４に接続されている。また、第１バックアップコンデンサＣ１は、スイッチ（一の非点火回路スイッチ）ＳＷ２を介して降圧回路３に接続されている。第２バックアップコンデンサＣ２は、スイッチ（他の非点火回路スイッチ）ＳＷ４を介して降圧回路３に接続されている。そして、この降圧回路３は、非点火回路５に接続されている。
【００３０】
そして、図示しないスイッチＯＮ・ＯＦＦ制御部（スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段）は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５の開閉動作を制御する。
【００３１】
次に、上述したエアバッグ装置の動作について、図２のタイムチャートを参照して説明する。図２は、横軸に時間を示し、縦軸は、上側から、バッテリ１のＯＮ・ＯＦＦ状態、第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２のバックアップ電圧、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５のＯＮ・ＯＦＦ状態をそれぞれ示す。ここで、バッテリ１のＯＮ・ＯＦＦとは、バッテリ１から昇圧回路２、降圧回路３及び点火回路４にバッテリ電圧が印加されているか否かの状態である。すなわち、バッテリ１のＯＮとは、通常状態の場合であって、適切にバッテリ１から点火回路４等にバッテリ電圧が印加されている状態である。また、バッテリ１のＯＦＦとは、例えば衝突等によりバッテリ１が外れた場合や電源ハーネスが切断した場合等に、バッテリ１から点火回路４等にバッテリ電圧が印加されていない状態である。また、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５は、ＯＮ状態の場合に通電し、ＯＦＦ状態の場合に通電を遮断する。
【００３２】
まず、図２（ａ）に示すように、バッテリ１からバッテリ電圧が印加されている状態、すなわちバッテリ１がＯＮ状態の場合は、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３がＯＮし、スイッチＳＷ２，ＳＷ４及びＳＷ５はＯＦＦする（基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段）。すなわち、バッテリ１から出力されるバッテリ電圧は、直接的に点火回路４に印加される。また、バッテリ１から出力されるバッテリ電圧は、降圧回路３により降圧され、この降圧電圧が非点火回路５に印加される。さらに、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３がＯＮしているため、バッテリ１は昇圧回路２を介して第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２に接続されている。すなわち、バッテリ１のバッテリ電圧は、昇圧回路２により昇圧され、この昇圧電圧により第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２が充電される。また、スイッチＳＷ２、ＳＷ４及びＳＷ５がＯＦＦしているため、第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２と点火回路４又は降圧回路３とは接続されていない。従って、第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２は、常に充電された状態となる。
【００３３】
次に、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、バッテリ１が外れた場合や電源ハーネスが切断した場合は、バッテリ１からバッテリ電圧が印加されない状態となる。つまり、バッテリ１がＯＦＦ状態となる。この場合は、第１バックアップコンデンサＣ１又は第２バックアップコンデンサＣ２により電圧を印加することになる。
【００３４】
まず、図２（ｂ）に示すように、バッテリ１がＯＦＦ状態となった直後は、スイッチＳＷ１がＯＮ動作が継続され、スイッチＳＷ２及びＳＷ５がＯＮする。さらに、スイッチＳＷ３はＯＦＦし、スイッチＳＷ４はＯＦＦ動作が継続される。この場合、バッテリ１からバッテリ電圧が印加されないので、バッテリ１から直接的に点火回路４及び降圧回路３にはバッテリ電圧が印可されない。また、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５がＯＮしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と点火回路４とが接続されている。なお、スイッチＳＷ１がＯＮしているため、昇圧回路２と第１バックアップコンデンサＣ１とが接続されていることになるが、昇圧回路２と第１バックアップコンデンサＣ１との間には昇圧回路２内に逆流防止ダイオードが配設されているため電流は昇圧回路２側へ流れない。また、スイッチＳＷ３がＯＦＦしているため、第２バックアップコンデンサＣ２と点火回路４とは接続されていない。
【００３５】
そして、スイッチＳＷ２がＯＮしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と降圧回路３とが接続されている。また、スイッチＳＷ４がＯＦＦしているため、第２バックアップコンデンサＣ２と降圧回路３とは接続されていない。
【００３６】
従って、この場合、点火回路４には、第１バックアップコンデンサＣ１のみからバックアップ電圧が印加される。一方、非点火回路５には、第１バックアップコンデンサＣ１のみから出力されたバックアップ電圧が降圧回路により降圧された降圧電圧が印加される。つまり、第１バックアップコンデンサＣ１のみ使用され、第２バックアップコンデンサＣ２は使用されていない。図２（ｂ）のバックアップ電圧に示すように、第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧は大きく低下しているが、第２バックアップコンデンサＣ２のバックアップ電圧は全く低下していない。
【００３７】
次に、図２（ｃ）に示すように、第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧が点火回路用必要電圧Ｖ１となると、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５がＯＮ・ＯＦＦされる。すなわち、スイッチＳＷ１がＯＦＦし、スイッチＳＷ３がＯＮする（点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段）。また、スイッチＳＷ２はＯＮ動作を継続し、スイッチＳＷ４はＯＦＦ動作を継続する（非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段）。また、スイッチＳＷ５はＯＮ動作を継続する。ここで、点火回路用必要電圧Ｖ１とは、点火回路４の駆動に必要な電圧である。つまり、点火回路４に印加される電圧が点火回路用必要電圧Ｖ１より低下した場合は、点火回路４を駆動することができない。なお、点火回路用必要電圧Ｖ１は、スイッチＯＮ・ＯＦＦ制御部に記憶されている（点火回路用必要電圧記憶手段）。
【００３８】
従って、スイッチＳＷ１がＯＦＦしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と点火回路４とは接続されていない。また、スイッチＳＷ３がＯＮしているため、第２バックアップコンデンサＣ２と点火回路４とが接続されている。一方、スイッチＳＷ２がＯＮしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と降圧回路３とが接続されている。また、スイッチＳＷ４がＯＦＦしているため、第２バックアップコンデンサＣ２と降圧回路３とは接続されていない。
【００３９】
つまり、この場合、点火回路４には、第２バックアップコンデンサＣ２のみからバックアップ電圧が印加される。一方、非点火回路５には、継続して、第１バックアップコンデンサＣ１のみから出力されたバックアップ電圧が降圧回路により降圧された降圧電圧が印加される。ここで、第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧は、点火回路用必要電圧Ｖ１より低下しているために、第１バックアップコンデンサＣ１から点火回路４に印可しても点火回路４を駆動することができない。そこで、バックアップ電圧が全く低下していない第２バックアップコンデンサＣ２と点火回路４とを接続することで、点火回路４を駆動するのに必要な電圧を印加することができる。
【００４０】
一方、バックアップ電圧が点火回路用必要電圧Ｖ１より低下した場合であっても、非点火回路５の駆動は可能である。つまり、第１バックアップコンデンサＣ１と非点火回路５とを接続した状態を維持することで、点火回路用必要電圧Ｖ１以下の電荷を使用することができる。この場合におけるバックアップ電圧は、図２（ｃ）のバックアップ電圧に示すように、第１及び第２バックアップコンデンサのバックアップ電圧が低下している。ここで、上述したように、第１バックアップコンデンサＣ１は非点火回路５のみに使用され、第２バックアップコンデンサＣ２は点火回路のみに使用されている。従って、図２（ｂ）の第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧の低下率に比べると、図２（ｃ）の第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２のバックアップ電圧の低下率は小さくなっている。
【００４１】
次に、図２（ｄ）に示すように、第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧が非点火回路用必要電圧Ｖ２となると、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５のＯＮ・ＯＦＦ動作が行われる。すなわち、スイッチＳＷ２がＯＦＦし、スイッチＳＷ４がＯＮする（第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段）。また、スイッチＳＷ１はＯＦＦ動作を継続し、スイッチＳＷ３及びＳＷ５は、ＯＮ動作を継続する。ここで、非点火回路用必要電圧Ｖ２とは、非点火回路５の駆動に必要な電圧である。つまり、非点火回路５に印加される電圧が非点火回路用必要電圧Ｖ２より低下した場合は、非点火回路５を駆動することができない。なお、非点火回路用必要電圧Ｖ２は、スイッチＯＮ・ＯＦＦ制御部に記憶されている（非点火回路必要電圧記憶手段）。
【００４２】
従って、スイッチＳＷ２がＯＦＦしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と非点火回路５とは接続されていない。また、スイッチＳＷ４がＯＮしているため、第２バックアップコンデンサＣ２と非点火回路５とが接続されている。一方、スイッチＳＷ１がＯＦＦで、スイッチＳＷ３がＯＮであるため、点火回路４へのバックアップ電圧の印加は、第２バックアップコンデンサＣ２により行われる。
【００４３】
つまり、この場合、点火回路４及び非点火回路５には、第２バックアップコンデンサＣ２からバックアップ電圧が印可される。一方、第１バックアップコンデンサＣ１は、点火回路４及び非点火回路５共に、接続されておらず、非点火回路用必要電圧Ｖ２のまま変化しない。
【００４４】
この場合におけるバックアップ電圧は、図２（ｄ）のバックアップ電圧に示すように、第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧は、非点火回路用必要電圧Ｖ２のまま変化しない。一方、第２バックアップコンデンサＣ２のバックアップ電圧は、図２（ｂ）の第１バックアップコンデンサＣ１のバックアップ電圧の低下率と同一の低下率により低下する。すなわち、第２バックアップコンデンサＣ２のバックアップ電圧は、図２（ｃ）の第２バックアップコンデンサのバックアップ電圧の低下率に比べるとより大きく低下する。
【００４５】
そして、図２（ｄ）の第２バックアップコンデンサＣ２のバックアップ電圧が点火回路用必要電圧Ｖ１となるまで、点火回路４のバックアップが可能な時間となる。
【００４６】
ここで、従来のエアバッグ装置に対する本実施形態におけるエアバッグ装置の効果を比較するために、従来のエアバッグ装置について説明する。従来のエアバッグ装置の回路図を図３に示す。図３に示すように、従来のエアバッグ装置は、バッテリ１と、昇圧回路２と、降圧回路３と、点火回路４と、非点火回路５と、バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２と、スイッチＳＷ０とから構成される。すなわち、本実施形態との違いは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を有しない点である。ここで、各構成要素は、対応する本実施形態の各構成要素と同一である。また、スイッチＳＷ０は、本実施形態におけるスイッチＳＷ５に対応するスイッチである。
【００４７】
次に、この従来のエアバッグ装置の動作について、図４のタイムチャートを参照して説明する。図４は、横軸に時間を示し、縦軸は、上側から、バッテリ１のＯＮ・ＯＦＦ状態、第１バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２のバックアップ電圧、スイッチＳＷ０のＯＮ・ＯＦＦ状態をそれぞれ示す。
【００４８】
まず、図４（ａ）に示すように、バッテリ１からバッテリ電圧が印加されている状態、すなわちバッテリ１がＯＮ状態の場合は、スイッチＳＷ０がＯＦＦしている。すなわち、バッテリ１から出力されるバッテリ電圧は、直接的に点火回路４及び非点火回路５に印可される。さらに、スイッチＳＷ０がＯＦＦしているため、昇圧回路２によりバッテリ電圧を昇圧した昇圧電圧は、第１，第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２に充電される。
【００４９】
次に、図４（ｂ）に示すように、バッテリ１がＯＦＦ状態となった場合は、スイッチＳＷ０がＯＮする。この場合、バッテリ１からバッテリ電圧が印加されないので、バッテリ１から直接的に点火回路４及び非点火回路５にはバッテリ電圧が印可されない。また、スイッチＳＷ０がＯＮしているため、第１バックアップコンデンサＣ１と第２バックアップコンデンサＣ２とは、何れも点火回路４及び非点火回路５と接続されている。この状態におけるバックアップ電圧を図４（ｂ）に示すように、第１バックアップコンデンサＣ１及び第２バックアップコンデンサＣ２のバックアップ電圧は、同時に低下する。
【００５０】
従って、第１及び第２バックアップコンデンサＣ１，Ｃ２のバックアップ電圧が点火回路用必要電圧Ｖ１に達すると、点火回路４を駆動することができなくなる。つまり、バックアップ可能時間は、図４に示すとおりである。
【００５１】
このように、従来のエアバッグ装置では点火回路用必要電圧Ｖ１以下のバックアップ電圧を使用することができないが、本実施形態のエアバッグ装置では、点火回路用必要電圧Ｖ１以下のバックアップ電圧を使用することができる。つまり、本実施形態では、点火回路用必要電圧Ｖ１以下のバックアップ電圧を使用することができるため、その分、バックアップ可能時間を延長することができる。仮に、バックアップ可能時間を従来と同等にした場合は、バックアップコンデンサの容量を小さくすることができるため、エアバッグ装置の小型化を図ることができる。
【００５２】
なお、上記実施形態においては、非点火回路用必要電圧Ｖ２は、一つとしたが、複数であってもよい。この場合は、スイッチを増加するのみでよい。例えば、点火回路用必要電圧Ｖ１が１０Ｖであって、第１非点火回路用必要電圧Ｖ２が７Ｖであって、第２非点火回路用必要電圧Ｖ３が５Ｖとする等である。
【００５３】
また、上記実施形態においては、点火回路用必要電圧Ｖ１及び非点火回路用必要電圧Ｖ２に基づき、スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作を行ったが、これに限られるものではない。例えば、予め設定されたタイマに基づきスイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作を行ってもよい。例えば、バッテリ電圧が点火回路４及び非点火回路５に印加されなくなった後に所定時間経過した場合にスイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のエアバッグ装置の回路図である。
【図２】本実施形態のエアバッグ装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】従来のエアバッグ装置の回路図である。
【図４】従来のエアバッグ装置の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ ・・・ バッテリ
２ ・・・ 昇圧回路
３ ・・・ 降圧回路
４ ・・・ 点火回路
５ ・・・ 非点火回路
Ｃ１，Ｃ２ ・・・ バックアップコンデンサ
ＳＷ０〜ＳＷ５ ・・・ スイッチ
Claims (7)
- 車両に搭載されたバッテリと、
前記バッテリにより充電される複数のバックアップコンデンサと、
前記バッテリから出力されるバッテリ電圧または前記バックアップコンデンサから出力されるバックアップ電圧が印加されることによりスクイブを点火させてエアバッグを展開させる点火回路と、
前記バッテリ電圧または前記バックアップ電圧を降圧する降圧回路と、
前記降圧回路から出力される降圧電圧が印加されて駆動する非点火回路と、
を備えたエアバッグ装置において、
それぞれの前記バックアップコンデンサと前記点火回路との間に介設された複数の点火回路スイッチと、
それぞれの前記バックアップコンデンサと前記非点火回路との間に介設された複数の非点火回路スイッチと、
前記バッテリ電圧が前記点火回路及び前記非点火回路に印加されない場合に前記点火回路スイッチ及び前記非点火回路スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作を行うスイッチＯＮ・ＯＦＦ手段とを備えることを特徴とするエアバッグ装置。 - 前記スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、それぞれの前記バックアップコンデンサの前記バックアップ電圧の電圧値に基づき前記ＯＮ・ＯＦＦ動作を行うことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ装置。
- 前記スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、
前記点火回路の駆動に必要な電圧である点火回路用必要電圧を記憶する点火回路用必要電圧記憶手段と、
前記バッテリ電圧が前記点火回路及び前記非点火回路に印加されない場合に、一の前記バックアップコンデンサと前記点火回路との間に介設する一の前記点火回路スイッチをＯＮし、かつ他の前記バックアップコンデンサと前記点火回路との間に介設する他の前記点火回路スイッチをＯＦＦすると共に、前記一の前記バックアップコンデンサと前記非点火回路との間に介設する一の前記非点火回路スイッチ又は前記他の前記バックアップコンデンサと前記非点火回路との間に介設された他の前記非点火回路スイッチのうち何れか一方の前記非点火回路スイッチをＯＮする基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、
前記一の前記バックアップコンデンサの前記バックアップ電圧が前記点火回路用必要電圧より低下した場合に、前記一の前記点火回路スイッチをＯＦＦすると共に前記他の前記点火回路スイッチをＯＮする点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、
前記一の前記バックアップコンデンサの前記バックアップ電圧が前記点火回路用必要電圧より低下した場合に、前記一の前記非点火回路スイッチをＯＮすると共に前記他の前記非点火回路スイッチをＯＦＦする非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２記載のエアバッグ装置。 - 前記スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、
さらに、前記非点火回路の駆動に必要な電圧である非点火回路用必要電圧を記憶する非点火回路用必要電圧記憶手段と、
前記一の前記バックアップコンデンサの前記バックアップ電圧が前記非点火回路用必要電圧より低下した場合に、前記一の前記非点火回路スイッチをＯＦＦすると共に前記他の前記点火回路スイッチをＯＮする第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、
を備えたことを特徴とする請求項３記載のエアバッグ装置。 - 前記スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、予め設定されたタイマに基づき前記ＯＮ・ＯＦＦ動作を行うことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ装置。
- 前記スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、
前記バッテリ電圧が前記点火回路及び前記非点火回路に印加されない場合に、一の前記バックアップコンデンサと前記点火回路との間に介設する一の前記点火回路スイッチをＯＮし、かつ他の前記バックアップコンデンサと前記点火回路との間に介設する他の前記点火回路スイッチをＯＦＦすると共に、前記一の前記バックアップコンデンサと前記非点火回路との間に介設する一の前記非点火回路スイッチ又は前記他の前記バックアップコンデンサと前記非点火回路との間に介設された他の前記非点火回路スイッチのうち何れか一方の前記非点火回路スイッチをＯＮする基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、
前記基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によるＯＮ・ＯＦＦ動作が行われた後に予め設定された第１所定時間経過した場合に、前記一の前記点火回路スイッチをＯＦＦすると共に前記他の前記点火回路スイッチをＯＮする点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、
前記基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によるＯＮ・ＯＦＦ動作が行われた後に前記第１所定時間経過した場合に、前記一の前記非点火回路スイッチをＯＮすると共に前記他の前記非点火回路スイッチをＯＦＦする非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、
を備えたことを特徴とする請求項５記載のエアバッグ装置。 - 前記スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段は、
前記基準状態スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段によるＯＮ・ＯＦＦ動作が行われた後に前記第１所定時間より長い時間であって予め設定された第２所定時間経過した場合に、前記一の前記非点火回路スイッチをＯＦＦすると共に前記他の前記点火回路スイッチをＯＮする第２非点火回路スイッチＯＮ・ＯＦＦ手段と、
を備えたことを特徴とする請求項６記載のエアバッグ装置。
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| JP2003043052A JP4103625B2 (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | エアバッグ装置 |
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Family Applications (1)
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| JP2003043052A Expired - Lifetime JP4103625B2 (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | エアバッグ装置 |
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-
2003
- 2003-02-20 JP JP2003043052A patent/JP4103625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP4103625B2 (ja) | 2008-06-18 |
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