JP2559830B2 - 乗員抑止保護装置の作動方法および作動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来の技術 本発明は、乗員抑止保護装置の作動方法および作動装
置に関する。ドイツ連邦共和国特許第2851333号により
公知である安全装置では、安全上の理由から、例えば車
両の主エネルギ源への接続が断線された場合でも、電気
的に作動可能なトリガ手段によって安全装置を作動でき
るようにするために、電気エネルギを蓄積する装置が設
けられている。電気的に作動可能なトリガ手段として安
全装置においていわゆる点火ピルが使用されることが多
く、これは電流が流れると電気的に加熱されて、それに
より花火式の反応が起こる。しかしながらこの種の点火
ピルは点火後にバイパス路を形成しがちであり、それに
よりエネルギ蓄積装置内の限られた予備エネルギが浪費
される。この蓄積装置の不所望の放電が原因で、時間的
に相次いで作動させる他の保護手段用のトリガ手段をさ
らに作動させるためには、供給可能なエネルギ量が不足
することが多い。

特開昭50-146038号公報から、複数のユニットを備え
た乗員安全装置が公知である。この装置の場合、点火ユ
ニットと電流給電ユニットとを結ぶ電流路中にヒューズ
が挿入接続されており、これらのヒューズによって、最
大許容電流強度を超えたときに各点火ユニットが電流給
電装置ら分離される。このようなヒューズ手段は、目標
電流強度−これに合わせてヒューズが設計されている−
に達しなければ、電流給電装置からのエネルギーの取り
出しを阻止することはできない。これはたとえば、点火
過程に際して点火ユニット内にある程度の抵抗が残留し
ているが、この抵抗によっても目標電流強度よりも小さ
い電流を通過させてしまうような状況の場合である。こ
のため、このような公知の装置構成であると、電流給電
装置に負担をかける漏れ電流を阻止することを確実に回
避することはできない。そしてこのことは、制約のある
充電量しか蓄積されていないコンデンサの形態の余剰電
源によって電流給電装置が構成されているときに殊に不
利になる。

発明の解決しようとする課題 したがって本発明の課題は、蓄積装置内の予備エネル
ギが限られているにもかかわらず作動すべきトリガ手段
をいっそう信頼性をもってトリガできるようにするため
に、すでに作動されているトリガ手段におけるバイパス
路の不利な形成を確実に回避するようにした、乗員抑止
保護装置の作動方法および作動装置を提供することにあ
る。

課題を解決するための手段 本発明によればこの課題は、請求の範囲第１項、第４
項、第６項ならびに第７項に記載の構成により解決され
る。

発明の利点 請求の範囲に記載の本発明による解決手段は、車両乗
員用安全装置が著しく確実に動作するという利点を有す
る。つまり車両の主電力供給装置とは独立した緊急用蓄
積装置内には限られたエネルギ量しか蓄積されていない
にもかかわらず、本発明による解決方法により保護手段
をトリガするために設けられているトリガ手段の作動を
確実に行うことができる。このことは主として、各トリ
ガ手段の作動のために必要とされるエネルギ量を正確に
配量することにより達成される。任意に設定可能なエネ
ルギ限界値を上回ると、それまで作動していた各トリガ
手段が直ちに蓄積装置から遮断される。このようにして
例えば、形成されてしまったバイパス路により、限られ
たエネルギ量が不必要に消費されるのが回避される。そ
のため緊急時においても別のトリガ手段を作動させるの
に十分なエネルギを供給することができる。

従属請求項には、本発明の有利な実施形態が示されて
いる。

図面 本発明の実施例が図面に記載されており以下の記載に
詳細に説明されている。第１図は本発明による方法を実
施するための車両乗員用安全装置のブロック図、第２図
は時間の関数として蓄積装置に加わる電圧を示すダイア
グラム図、第３図はスイッチング素子としてトランジス
タを有する第１図による安全装置のブロック図、そして
第４図は第１図ないし第３図による安全装置の動作方法
を説明する動作ダイアグラム図を示す。

実施例の説明 車両乗員用安全装置（第１図）は加速度センサS1を有
し、この加速度センサの出力側には、加速度に比例する
信号が生ずるか、あるいは設定可能な加速度閾値を越え
た場合に初めて発生する信号が生じる。この信号は評価
装置10に導かれ、そこでは、加速度センサS1が送出した
信号を、事故が起きたのかどうかという観点から検査す
る。スイッチング素子11a,11b,11cは前記評価装置10と
接続されておりそれらは該評価装置により操作可能であ
って、さらに前記スイッチング素子はそれらと直列に接
続されたトリガ素子14a,14b,14cを介して、駆動電圧源1
7あるいは非常時用に設けられている電力蓄積装置C12に
接続可能である。電気的に操作可能なトリガ素子14a,14
b,14cはそれぞれ保護手段18に配属されている。保護手
段18はエアバッグ、ベルト締結装置あるいはそれと類似
のものである。評価装置10によりスイッチング素子11a,
11b,11cが操作されると、トリガ手段14a,14b,14cのうち
の少なくとも１つを構成要素とする電流回路が閉成され
る。これらトリガ手段とは有利にはいわゆる点火ピルで
あって、その点火ピルは例えば電流が流れた場合に強く
加熱可能であり、それにより花火式の連鎖発火による点
火が生じる。花火式の連鎖発火により花火式過程におい
て最終的に例えばエアバッグをごく短時間で膨らませる
ようなガスが発生する。安全上の理由から駆動電圧源17
（例えば車両用バッテリ）のほかに、この駆動電圧源と
は独立している蓄積装置C12が設けられている。この蓄
積装置に、例えば事故が発生して安全装置１から駆動電
圧源17への接続が遮断された場合のために、トリガ手段
14a,14b,14cを作動するための予備電力が蓄えられる。
蓄積装置C12としては従来の安全装置ではコンデンサが
用いられているが、このコンデンサはスペースの関係
上、任意に大きく構成することができないので、その容
量値は限定されている。そのため蓄積装置C12には制限
された電力量しか蓄えられていない。

トリガ装置として点火ピルを備えた従来の安全装置の
場合、欠点として、点火ピルがバイパス路を形成する傾
向のあることが示されている。つまり通常は点火ピルの
破壊をしたがってこれを活性化する電流回路の遮断を生
ぜさせるような電流加熱により点火ピルが活性化された
としても、比較的小さい残留抵抗が維持され続け、この
残留抵抗が、閉成された電流回路を保持してそのため蓄
積装置C12からの不所望の電力の流出が生じる。このこ
とは、それぞれ個々の複数個の保護手段に配属されてい
る複数個のイグニッション・タブレットを所定の時間間
隔で相次いで活性化すべき時は、著しく不利でありかつ
安全装置の信頼度を損なう。時間的に先行して作動され
た点火ピルにより形成されるバイパス路は、不所望に、
蓄積装置C12に蓄えられたエネルギを消費するため、後
続の別の点火ピルの作動のために十分なエネルギ量を供
給できない。本発明この欠点を次のように簡単に回避す
る。即ち各トリガ手段が作動されると、そのトリガ手段
に供給されるエネルギを測定しさらに設定されたエネル
ギ限界値に達すると、その都度作動されているトリガ手
段へのエネルギ供給を遮断する。次にこの構成を第１
図、第２図および第４図を用いて以下に詳細に説明す
る。前提として、蓄積装置C12がその目標電圧V1まで充
電されており、それにより最大の可能なエネルギ量を有
するものとする。さらに安全装置１が電圧源17から切り
離されたため、蓄積装置C12内の限られた予備エネルギ
だけしか使えないような非常事態の発生を想定する。加
速度センサS1により車両にかかった加速度が検出されて
その加速度に相応する電圧が生じ、その電圧が評価装置
10に導かれる。この評価装置は事故が発生したか否か
を、設定された基準に従って判定する。前提として、加
速度センサS1により検出された加速度が予め設定された
限界値a0を上回っている場合は事故が発生したものとす
る。この限界値に到達しないかぎり、評価装置10は、保
護手段18を作動させる必要がないと判定する。そのため
スイッチング手段11a,11b,11cは開かれたままであり、
トリガ手段14a,14b,14cは作動されない。蓄積装置C12に
おける不可避のエネルギ損失は別として、蓄積装置C12
に蓄えられたエネルギは実質的に維持されたままであ
る。しかし評価回路10により、加速度センサS1により検
出された加速度が前もって定められた限界値a0を上回っ
たことが検出されると、スイッチング素子11aが評価装
置10により直ちに制御されて閉成される。トリガ手段、
即ち点火ピル14aの作用により、時点t1（第２図）にお
いて、閉成された電流回路が形成され電流が流れて蓄積
装置12に蓄えられたエネルギ量が減少する。電流が流れ
ることにより点火ピル14aが加熱され、これにより前述
の様に場合によっては花火技術による連鎖発火が引き起
こされ、さらに花火技術により生じたガス量によって保
護手段18、例えばエアバッグが膨らむ。その際、もし点
火ピル14aの作動によりバイパス路が形成されれば、蓄
積装置C12のエネルギは連続的に消費されるであろう。
これはC12において測定される電圧の低下により検出す
ることもできる。この電圧は−第２図にて破線で示され
たカーブのとおりに−最大値V1から時点t3よりも以前に
ほとんど零まで低下してしまう。別の点火ピル14b,14c
をトリガさせるために、この場合まず14bを時点t3にて
始動すべきであるが、もはや予備エネルギを使うことは
できない。本発明によれば点火ピル14aを時点t1にて作
動させた後、点火ピル14aに供給された電気エネルギが
求められる。所定のエネルギ量を越えた場合−これは実
際に適切に検出される−に電流回路が、評価装置10の相
応の信号によりスイッチング素子11aが再び操作される
ことにより、時点t2において再び開かれる。その結果、
点火ピル14aへのエネルギ供給は、場合によりそこにバ
イパス路が形成されたにもかかわらず遮断され、そのた
め蓄積装置C12の電圧は値V2で安定化される。そのため
時点t3で、別のトリガ手段を例えば点火ピル14bを作動
するのに十分に大きい予備エネルギを使用できる。この
目的でスイッチング素子11bの制御により、前記点火ピ
ル14bを含む閉じた電流回路が再び形成される。エネル
ギが十分に供給されると、時点t4においてスイッチング
素子11bの新たな制御によりこのスイッチング素子が開
かれ電流回路が遮断されるので、時点t4において蓄積装
置では電圧V4が設定される。これと同様にさらに別の複
数個のトリガ手段を、例えば第１図に示されている点火
ピル14cを、作動させることもできる。各トリガ手段
（点火ピル14a,14b,14c）に供給されるエネルギ量の尺
度として、簡単に蓄積装置C12の電圧値Ｖが用いられ
る。この電圧は例えば第１図に示されている電圧測定器
13により検出され、さらに評価装置10によって処理可能
である。この目的で評価装置10にはそれ自体公知の比較
回路が含まれており、この比較回路は、C12において測
定された電圧を、設定された基準値と、つまり例えば第
２図の電圧値V2およびV4と比較する。この過程は第４図
によるフローチャートでも示されている。評価回路10は
加速度センサS1の出力信号において、設定された加速度
限界値a0を越えたことを検出する。それに基づいてトリ
ガ手段14aを作動するために、まずスイッチング素子11a
が制御され閉成される。このようにして閉成された電流
回路により蓄積装置C12からトリガ手段14aへ電気エネル
ギが供給され、それによってC12の電圧Ｖが最初に存在
した最大値V1から低下する。評価装置10はC12の電圧が
所定の限界値V2に達したかどうかを、あるいはこれを下
回ったかどうかを常時検査する。該当しない場合はスイ
ッチング素子11aは閉じられたままである。電圧限界値V
2に達したことが検出されると、スイッチング素子11aが
再び制御されてこれが開放され、閉成されていた電流回
路が遮断される。時点t3までC12には電圧V2が維持され
る。選択的に、各トリガ手段14a,14b,14cに印加される
電圧を検出して同時にトリガ手段に流れる電流を測定す
ることによっても、トリガ手段に供給されるエネルギ量
を検出することができる。この構成は第１図において点
火ピル14aに関連づけて示されている電流測定器15およ
び電圧測定器16により、示されている。本発明による方
法を実施するための有利な一実施例では、スイッチング
素子11a,11b,11cとして半導体スイッチが用いられる。
これは実例として第３図により明らかにされており、こ
の場合、トリガ手段14aを作動するためにトランジスタT
30が用いられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 タウフアー，ペーター ドイツ連邦共和国 Ｄ‐7253 レニンゲ ン ２ タールシユトラーセ 45 (72)発明者 ヴエラー，フーゴ ドイツ連邦共和国 Ｄ‐7141 オーバー リークシンゲン メーリケシユトラーセ ５ (56)参考文献 特開 昭50−146038（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−146035（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−72933（ＪＰ，Ａ)

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両に設けられた第１および第２の乗員抑
   止保護装置の作動方法において、 第１の乗員抑止保護装置を作動させるために、電気蓄積
   装置から該電気蓄積装置と結合された第１の作動手段へ
   電流を供給するステップと、 第１の乗員抑止保護装置の作動に応動して、電気蓄積装
   置を第１の作動手段から切り離すステップと、 第１の乗員抑止保護装置の作動後、あらかじめ選定され
   た期間、電気蓄積装置を第２の作動手段と結合するステ
   ップと、 第２の乗員抑止保護装置を作動するために、電気蓄積装
   置から第２の作動手段へ電流を供給するステップとを有
   することを特徴とする、 乗員抑止保護装置を作動する方法。
2. 【請求項２】事故状態の発生を検出するステップを有し
   ており、事故状態の発生に応動して、電気蓄積装置から
   第１の作動手段へ電流が供給される、請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】第１および第２の乗員抑止保護装置は、そ
   れぞれ第１および第２のエアバッグである、請求項１記
   載の方法。
4. 【請求項４】電気エネルギー蓄積装置と、該蓄積装置と
   接続可能な、たとえばエアバッグ、ベルト締結装置等の
   抑止保護手段のための複数個のトリガ手段とを備えた車
   両乗員抑止保護装置の作動方法において、 各トリガ手段の作動後に該トリガ手段に供給される電気
   エネルギーを測定し、設定可能なエネルギー限界値に達
   すると、先行して作動されたトリガ手段へのエネルギー
   供給を遮断することを特徴とする、車両乗員抑止保護装
   置を作動する方法。
5. 【請求項５】トリガ手段に供給されるエネルギー量を検
   出するために、蓄積装置（C12）に印加される電圧
   （Ｖ）を測定して、あらかじめ設定可能な目標値（V2,V
   4）と比較し、所定の電圧目標値を下回ると、先行して
   作動されたトリガ手段を前記蓄積装置（C12）から遮断
   する、請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】車両に設けられた少なくとも２つのエアバ
   ッグを膨張させる方法において、 事故状態の発生を検出するステップと、 事故状態の発生に応動して、少なくとも２つのエアバッ
   グのうち第１のエアバッグを膨張させるために、エネル
   ギー蓄積装置から第１の作動手段へエネルギーを供給す
   るステップと、 第１のエアバッグの膨張に応動して、エネルギー蓄積装
   置から第１の作動手段へのエネルギー供給を遮断するス
   テップと、 事故状態の発生後、あらじめ選定された期間、エネルギ
   ー蓄積装置を第２の作動手段と結合するステップと、 前記の少なくとも２つのエアバッグのうち第２のエアバ
   ッグを膨張させるために、エネルギー蓄積装置から第２
   の作動手段へエネルギーを供給するステップとを有する
   ことを特徴とする、 車両に設けられた少なくとも２つのエアバッグを膨張さ
   せる方法。
7. 【請求項７】車両に設けられた第１および第２の乗員抑
   止保護装置の作動装置において、 それぞれ第１および第２の乗員抑止保護装置を作動させ
   る第１および第２の作動手段と、 前記第１の作動手段と結合された電気蓄積装置と、 電流に応動して第１の乗員抑止保護装置を作動させるた
   めに、電気蓄積装置から第１の作動手段へ電流を供給す
   る手段と、 第１の乗員抑止保護装置の作動後、電気蓄積装置を第１
   の作動手段から切り離す手段と、 電気蓄積装置が第１の作動手段から切り離された後、あ
   らかじめ選定された期間、電気蓄積装置を第２の作動手
   段と結合する手段とが設けられており、電流に応動して
   第２の乗員抑止保護装置を作動させるために、電気蓄積
   装置は第２の作動手段へ電流を供給することを特徴とす
   る、 車両に設けられた第１および第２の乗員抑止保護装置の
   作動装置。
8. 【請求項８】第１および第２の乗員抑止保護装置は、そ
   れぞれ第１および第２のエアバッグであり、第１および
   第２の作動手段は、それぞれ第１および第２のエアバッ
   グを膨張させるために、それぞれ第１および第２の点火
   ピルを有する、請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】第１および第２の作動手段と電気蓄積装置
   との間にそれぞれ結合された第１および第２のスイッチ
   ング装置が設けられている、請求項７記載の装置。
10. 【請求項１０】第１および第２の作動手段は互いに並列
    に結合されている、請求項７記載の装置。
11. 【請求項１１】事故状態の発生を検出するために加速度
    センサが設けられている、請求項７記載の装置。
12. 【請求項１２】電気蓄積装置はコンデンサである、請求
    項７記載の装置。