JP2678497B2 - 車輌用安全装置の制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は単一のエネルギー源を用いて複数個の車輛用
安全装置を制御するようにした車輛用安全装置の制御回
路に関するものである。

（従来の技術） 近年、車輛の衝突時に生じるショックから乗員を護る
ために、エアバック，シートベルト拘束装置等の車輛用
安全装置が実用化されつつある。このような車輛用安全
装置を用いた安全システムにおいては、衝突時に生じる
虞れのあるバッテリの損壊又はバッテリのターミナルは
ずれにより、安全装置の起動不能状態が生じないように
するため、昇圧回路及び該昇圧回路からの出力電圧によ
り充電されるエネルギーリザーバーコンデンサが制御ユ
ニット内にバックアップ回路として設けられている。こ
のエネルギーリザーバーコンデンサには、車輛用安全装
置、例えばエアバック、の点火スキブが点火用のスイッ
チ素子を介して負荷として接続されている。エアバック
が運転席側及び助手席側に夫々設けられているような場
合、点火スキブを点火するための回路がエネルギーリザ
ーバーコンデンサに対して複数個並列に接続されること
になる。このような構成による場合、複数の点火スキブ
は時間遅延をもって順次点火されるが、点火スキブが点
火したことによりその点火スキブが点火後高抵抗状態に
ならない状態が発生すると、残の点火スキブを点火する
ことができなくなる。

この不具合を解決するため、特開昭63−279947号公報
には、点火スキブと直列にコンデンサを挿入し、点火ス
キブが点火後に高抵抗状態とならなくても他の点火スキ
ブの点火動作を確実に行ないうるようにした回路構成が
提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、この提案された回路では、点火スキブに直列
に挿入するためのコンデンサとして損失の少ないコンデ
ンサが必要であり、コストが高くなるほか、コンデンサ
による微分電流を点火スキブに流して点火するので確実
な点火制御を行ないにくいという問題点を有している。

本発明の目的は、従来技術における上述の問題点を解
決することができる、車輛用安全装置の制御回路を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明の特徴は、複数の車
輛用安全装置の各起動手段にそれぞれ直列に設けられた
複数の通電制御トランジスタ素子と、前記起動手段に駆
動のための電流を電源から前記通電制御トランジスタ素
子を介して時間をずらして順次供給するよう前記通電制
御トランジスタ素子の通電制御を行うための通電制御部
とを備えて成る車輛用安全装置の制御回路において、対
応する通電制御トランジスタ素子に流れる電流のレベル
に応じた検出電圧を発生させるため前記対応する通電制
御トランジスタ素子と直列に接続された検出抵抗器と該
検出電圧に応答し前記電流のレベルが適切な値となるよ
う前記対応する通電制御トランジスタ素子の導通制御電
圧を調節するための電流制御トランジスタとを含んで成
る電流制御回路を、前記通電制御トランジスタ素子にそ
れぞれ設けた点にある。

（作用） 通電制御部が作動すると、通電制御トランジスタ素子
が時間をずらして順次導通状態とされ、起動手段に電源
から次々と駆動電流が供給される。各起動手段、に流れ
る電流のレベルは、対応して設けられている電流制御回
路により適切な値に制御される。すなわち、起動手段に
流れる電流のレベルが検出抵抗器によって検出電圧とし
て検出され、電流制御トランジスタ素子がこの検出電圧
に応答して対応する通電制御トランジスタ素子の導通制
御電圧を制御する。これにより、通電制御トランジスタ
素子の導通状態が、起動手段の駆動に必要且つ充分な電
流を起動手段に流すように調節される。この結果、起動
手段が駆動後に高抵抗状態にならなくても、電流制御回
路により電源から起動手段に過大な電流が流れるのを有
効に防止し、後につづく起動手段の駆動が不能となるの
を回避することができる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について
詳細に説明する。

第１図は、本発明による車輛用安全装置制御回路の一
実施例を示し、第１図に示される制御回路１は、車輛
（図示せず）に生じる加速度を検出するためのセンサ２
と、該センサ２から出力され車輛に生じる加速度を示す
加速度信号KSに応答する通電制御部３とを備えている。
通電制御部３はマイクロコンピュータを用いて構成さ
れ、加速度信号KSに対して所定の信号処理を行ない車輛
が衝突したか否かの判別を行なう機能と、車輛の衝突を
判別した場合に運転席側エアバックＡと助手席側エアバ
ックＢとの２つのエアバックを所定の時間差をもって順
次展開させるため、第１起動信号T₁及びこれにつづく第
２起動信号T₂を出力する機能を有している。

通電制御部３から出力される第１及び第２起動信号
T₁,T₂に応答して、電源部４から、運転席側エアバック
Ａの起動素子である点火スキブ５及び助手席側エアバッ
クＢの起動素子である点火スキブ６に夫々所要の起動電
流を供給するため、点火スキブ５を含んで成る第１回路
10と、点火スキブ６を含んで成る第２回路20とが車速に
応じて開閉される公知の安全スイッチ７を介して電源部
４に図示の如く接続されている。

第１回路10は、第１起動信号T₁に応答してオン，オフ
制御される通電制御素子として働く電界効果トランジス
タ11と電流検出抵抗器12とが、点火スキブ５に対して図
示の如く直列に接続されて形成されている。電流検出抵
抗器12の両端に生じる検出電圧V_dはトランジスタ13のベ
ース−エミッタ間に印加されている。このトランジスタ
のコレクタは電界効果トランジスタ11のゲートに接続さ
れて電流制御回路15が形成されている。したがって、車
速が所定値以上となって安全スイッチ７が閉じられた状
態において、第１起動信号T₁が出力され、抵抗器14を介
して電界効果トランジスタ11のゲートに第１起動信号T₁
が印加されることにより電界効果トランジスタ11がオン
状態となったとき、この第１回路10に電源部４から流入
する電流のレベルは、上述の如く形成された電流制御回
路15により所定の値に保たれる。電界効果トランジスタ
11がオン状態となったときに点火スキブ５に必要且つ充
分なレベルの点火電流が供給されるように、電流制御回
路15の回路定数が適宜に設定されており、これにより過
度のレベルの点火電流が第１回路10に流れることはな
く、且つ点火に充分なレベルの電流が点火スキブ５に所
要のタイミングで供給される。

以上第１回路10について説明したが、点火スキブ６を
含んで成る第２回路20も第１回路10と同様に構成されて
いる。すなわち、第２回路20において、第２起動信号T₂
が抵抗器24を介して電界効果トランジスタ21のゲートに
与えられると、電界効果トランジスタ11がオン状態とな
り、電流検出抵抗器22とトランジスタ23とから構成され
る電流制御回路25により、点火スキブ６を点火するのに
必要且つ充分な適切なレベルの点火電流が、電源部４か
ら第２回路20に流入することになる。

なお、電流検出抵抗器12,22は点火スキブ5,6と直列に
挿入されているので、電流検出抵抗器における損失が大
きくならないよう、これらの抵抗値は極めて小さな値に
適宜設定されるのが望ましい。

電源部４は、バッテリ41と、昇圧回路42及び該昇圧回
路42からの高圧出力がダイオード43を介して充電電圧と
して与えられている大容量のコンデンサ44から成るバッ
クアップ用回路45とを有している。負極がアースされて
いるバッテリ41の正極はダイオード46を介して安全スイ
ッチ７に接続され、バックアップ用回路45のコンデンサ
44の一方の端子は安全スイッチ７に直接接続されてい
る。

したがって、通常では、バッテリ41及びコンデンサ44
の双方から点火電流を点火スキブ5,6に供給でき、車輛
の衝突によるバッテリターミナルはずれ等の障害が生じ
た場合にはコンデンサ44に蓄えられている電気エネルギ
ーにより各点火スキブに点火電流を供給することができ
る。

次に、第１図に示した制御回路１の動作について説明
する。

車輛の走行速度が所定値を越えると安全スイッチ７が
閉じられ、電源部４の負荷として第１及び第２回路10,2
0が電源部４の出力側に並列に接続される。もし車輛の
衝突が通電制御部３において判別されると、先ず第１起
動信号T₁が出力され、次いで所定の時間遅れをもって第
２起動信号T₂が出力される。

第１起動信号T₁の印加により第１回路10の電界効果ト
ランジスタ11がオフ状態からオン状態となり、電源部４
から第１回路10に点火電流が流入する。この電流は検出
抵抗器12にも流れ、ここに生じた検出電圧V_dのレベルが
時間の経過と共に上昇し、トランジスタ13がオフ状態か
らオン状態へと変化する。これによりトランジスタ13の
コレクタ電位、すなわち電界効果トランジスタ11のゲー
ト電位が低下し、第１回路10の電流の増加が抑えられ
る。この結果、第１起動信号T₁の印加に応答して第１回
路10に点火スキブ５を点火させるための電流が一瞬大レ
ベルになろうとするが、上述の電流制御動作によりこれ
が抑えられ、点火スキブ５、すなわち第１回路10には点
火に必要な適切なレベルの電流が供給され、電源部４か
ら第１回路10に過大レベルの電流が流れることはない。

上述の如くして点火スキブ５が点火して運転席側エア
バックＡが展開した後、第２起動信号T₂が出力される。
第２回路20は、第２起動信号T₂に応答し、第１回路10の
場合と同様にして点火スキブ６に適切なレベルの点火電
流が供給される。

このような構成によると、各点火スキブに供給される
電流は定電流値となっているので、例えば点火スキブ５
が点火後に高抵抗とならず、ショート状態となってしま
ったとしても、第１回路10に流入する電流がこれにより
過大となることはない。したがって、第２起動信号T₂に
応答して点火スキブ６に点火電流を流す場合、第１回路
10に流れる過大電流のために点火スキブ６の点火電流レ
ベルが低下し、その点火が不可能となってしまう不具合
を有効に防止することができる。このことは、特に、コ
ンデンサ44に蓄えられた電気エネルギーによってのみ点
火スキブの点火動作を行なわせるバックアップ制御時に
有効である。

さらに、点火スキブへの点火電流を定電流制御するこ
とにより、ワイヤーハーネス、接触抵抗などの回路抵抗
があってもそれにより点火電流のレベルが大きく変化す
るのを防止できるほか、電流制御素子として使用する電
界効果トランジスタ又はその他の適宜の素子において、
最大定格のより小さなものを使用できるのでコストの低
減が期待できる。

また、１回路当りの所要点火電流エネルギーが容易に
計算できるので、エアバックの個数が３つ以上となって
も、各回路において必要な電気エネルギーの計算が容易
であり、回路設計が極めて簡単となる。また、バックア
ップ用電源のためのコンデンサ容量も従来に比べて小さ
くて済み、コストの低減に役立つものである。

また、トランジスタ23がオープンとなる故障が生じて
もスキブの点火を行なうことは可能である。一方、トラ
ンジスタ23がショート状態となった場合、電界効果トラ
ンジスタ21のチェックの際に、そのドレイン電圧のレベ
ルから、それを検出することができる。

上記実施例では、エアバックを２個制御する場合につ
いて説明したが、エアバックを３個以上制御する場合に
も、第3,第4,…の回路を並列に接続することにより本発
明を同様にして適用することができる。

（発明の効果） 本発明によれば、車輛用安全装置を起動するための起
動手段への駆動電流の通電制御を行う通電制御トランジ
スタ素子の導通度を、対応する電流制御回路の検出抵抗
器により得られた検出電圧に応答して電流制御トランジ
スタ素子を作動させることにより調節し、これにより起
動手段を定電流駆動できるようにしたので、種々の原因
で起動手段に大きな電流が流れて電源の電気エネルギー
が無駄に消費されるのを有効に防止することができ、車
輛の衝突が判別された場合、複数の車輛用安全装置を確
実に順次起動させることができる。

また、各検出抵抗器の値を対応する起動手段の仕様に
応じて定めることにより、複数の起動手段に対してそれ
ぞれ適切な駆動電流を個別に与えることができる。さら
に、起動手段に流れる電流に応じて通電制御トランジス
タの導通度を閉ループ制御する構成であるから、電源の
電圧が所定値以外の値となっても、所要の定電流駆動が
可能となり、車輛用安全装置の起動制御を安全且つ確実
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。 １……制御回路、３……通電制御部、４……電源部、5,
6……点火スキブ、10……第１回路、11,21……電界効果
トランジスタ、15,25……定電流制御回路、20……第２
回路、Ａ……運転席側エアバック、Ｂ……助手席側エア
バック、T₁……第１起動信号、T₂……第２起動信号。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の車輛用安全装置の各起動手段にそれ
   ぞれ直列に設けられた複数の通電制御トランジスタ素子
   と、前記起動手段に駆動のための電流を電源から前記通
   電制御トランジスタ素子を介して時間をずらして順次供
   給するよう前記通電制御トランジスタ素子の通電制御を
   行うための通電制御部とを備えて成る車輛用安全装置の
   制御回路において、 対応する通電制御トランジスタ素子に流れる電流のレベ
   ルに応じた検出電圧を発生させるため前記対応する通電
   制御トランジスタ素子と直列に接続された検出抵抗器と
   該検出電圧に応答し前記電流のレベルが適切な値となる
   よう前記対応する通電制御トランジスタ素子の導通制御
   電圧を調節するための電流制御トランジスタとを含んで
   成る電流制御回路を、前記通電制御トランジスタ素子に
   それぞれ設けたことを特徴とする車輛用安全装置の制御
   回路。