JP2889725B2

JP2889725B2 - 車両用エアバッグ装置

Info

Publication number: JP2889725B2
Application number: JP3088794A
Authority: JP
Inventors: 充彦 ▲ませ▼木; 晶近藤; 浩一藤田; 雅仁武藤
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-04-19
Filing date: 1991-04-19
Publication date: 1999-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JPH04321454A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車室内に複数のエアバ
ッグを備えてその起動を行うエアバッグ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の衝突時の加速度を検出する
センサを備え、車両の衝突時にこの加速度センサにより
通電されて火薬に点火するスクィブを複数個並列に接続
したエアバッグ装置が知られている。図２に示すよう
に、このエアバッグ装置においては、複数個のスクィブ
のうち一つが、短絡した状態でもこれに並列接続する残
りのスクィブに化着を点火するに充分な電流を供給する
ため、複数のスクィブのそれぞれに直列に分流抵抗を接
続している。さらに、国際公開された、国際公開番号Ｗ
Ｏ９０／０２６７４参照のエアバッグ装置が挙げられ
る。これは、複数個のスクィブのうちの１つが、短絡し
た状態でもこれに並列接続されている残りのスクィブに
火薬を点火するに充分な起動電流を供給するために、複
数個のスクィブそれぞれに供給される起動電流を制御す
る手段を有している。これによって、点火装置の並列接
続部においてバッテリ等の車載電源から大電流が流入す
るｂａｔｔｅｒｙ−ｓｈｏｒｔが発生したとしても、前
記起動電流を制御する手段によって、並列接続されてい
るその他の点火装置は滞りなく起動する。また、前記起
動電流を制限する手段として、定電流回路を使用するこ
とが考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のエアバ
ッグ装置において、点火装置の起動電流回路上で起動電
流を制御する定電流回路の構造部分を、起動テストする
ことは不可能である。しかも、点火装置の起動電流回路
上で起動電流を制御する定電流回路の構造部分は、一か
所設けられているだけであり、故障回避手段として考え
られるものが存在しない。

【０００４】そこで、本発明は、上述の問題点に鑑み、
導通状態を確認できない回路の故障率を極力抑えること
ができ、信頼性を向上させた車両用エアバッグ装置を供
給することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、上記問題を解決
するため、請求項１記載の車両用エアバッグ装置では、
車両に設置され車両衝突時に乗員を保護する車両用乗員
保護システムである車両用エアバッグ装置において、車
両に搭載される少なくとも一つの電源と、前記電源に直
接接続され、起動電流を供給された時に前記乗員保護シ
ステムを起動する、複数の並列に接続されたスクィブ
と、車両の衝突時の加速度を検出する加速度検出手段
と、前記複数のスクィブに前記エアバッグの点火作動用
の定電流をそれぞれ供給する複数の定電流回路と、前記
スクィブに接続され、前記加速度検出手段により車両の
衝突が検出された時に、前記定電流回路からの定電流を
前記スクィブに流すための点火用スイッチ手段と、を備
え、前記定電流回路は、前記車両に搭載される少なくと
も一つの電源から起動電流を前記スクィブに供給する第
１のトランジスタと、前記スクィブに供給される起動電
流の大きさを検出する第１の抵抗と、この第１の抵抗に
て検出した電流の大きさに応じてその通電量が変化する
第２のトランジスタと、この第２のトランジスタの通電
量に応じた電圧を発生し前記第１のトランジスタの通電
制御を行う第２の抵抗とにより構成されると共に、前記
第２のトランジスタに並列に接続される第３のトランジ
スタを前記スクィブの起動回路の故障回避手段として有
していることを特徴とする。また、本発明における請求
項２記載の車両用エアバッグ装置では、前記スクィブに
前記点火用スイッチ手段を介して微小電流を流して前記
スクィブの診断を行う際に、前記定電流回路の作動を禁
止する禁止手段を有することを特徴とする。

【０００６】

【作用】上記構成により、車両の衝突時の加速度を加速
度検出手段が検出すると、スクィブへ起動電流を供給す
るようにスイッチ作動する。そして、定電流回路を介し
て、複数個の並列接続されているスクィブに定電流が供
給され、エアバッグが点火作動する。その際、ｇｒｏｕ
ｎｄーｓｈｏｒｔが発生した場合でも、残りのスクィブ
には定電流回路によって所定の起動電流が供給される。
また、電源からスクィブに起電電流を供給するために、
定電流回路には２経路が設けられている。このため、現
実に導通テストが不可能である定電流回路中において、
起電電流をスクィブに供給する一経路が何らかの理由で
導通しないという事態が発生した場合においても、スク
ィブに所定起電電流が供給される。すなわち、第２のト
ランジスタの作動チェックを実行することは不可能であ
るが、この第２のトランジスタが故障して該第２のトラ
ンジスタからスクィブに起電電流が供給されない状態と
なっても、第３のトランジスタによって第２のトランジ
スタの故障を回避し、スクィブに確実に起電電流を供給
することができる。また、請求項２によれば、プライマ
リチェック時においては、禁止手段によって前記定電流
回路の作動を禁止することで、スクィブには微小電流の
供給ができ、確実にプライマリチェックを行うことがで
きる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は本発明を適用した一実施例の概略構成を示
すエアバッグ装置の制御回路図である。図１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
車載バッテリ１から電源が供給され充電するバックアッ
プコンデンサ、５及び１０は運転席用エアバッグ５ａ、
助手席用エアバッグ１０ａを点火作動するスクィブ、４
は車両の衝突時の加速度を検出してスクィブ５，１０の
通電を制御する加速度検出スイッチである。Ａ、Ｂは定
電流回路であり、トランジスタおよび抵抗より構成され
ている。トランジスタ６，７，１１，１２はスクィブ
５，１０に流れる電流の大きさを制御するためのもので
ある。また、抵抗８，１３は電流検出用抵抗であり、抵
抗９，１４はトランジスタ６及び１１のそれぞれに通電
能力を与えるバイアス抵抗である。

【０００８】以下、上記構成における作動を説明する。
まず、イグニッションスイッチ１をオンすると車載バッ
テリ１から電源が供給され、バックアップコンデンサ３
は充電される。このバックアップコンデンサ３は衝突時
に車載バッテリ１が破壊したりバッテリケーブルが外れ
た場合にも確実に電流をスクィブ５，１０に供給するた
めに設けてある。

【０００９】車両が衝突すると、加速度検出スイッチ４
がオンしてスクィブ５及び１０の一端を接地し、車載バ
ッテリ１を含む閉回路が構成される。これによりスクィ
ブ５及び１０に、定電流回路Ａ、Ｂからそれぞれ通電が
行われる。

【００１０】次に、定電流回路Ａ、Ｂの作動を定電流回
路Ａを例にとって説明する。電流検出抵抗８にはスクィ
ブ５に流れる電流とトランジスタ６のベース駆動電流を
加算したものが流れる。しかし、トランジスタ６の電流
増幅率が十分高ければスクィブ５に流れる電流と電流検
出抵抗８に流れる電流はほぼ等しくなる。従って、電流
検出抵抗８の両端子間にはこの定電流回路Ａに直列に接
続したスクィブ５に通電する電流に比例した電圧が発生
する。この電圧がトランジスタ７を能動状態にするとト
ランジスタ６は抵抗９により逆バイアスされるためスク
ィブ５に流れる電流が制限される。すると電流検出抵抗
８の端子間電圧は低下し、トランジスタ７を非作動状態
にするためトランジスタ６の逆バイアスは減少しスクィ
ブ５の通電電流は増加する。以上のようにして一定電流
をスクィブ５に通電する。定電流回路Ｂも定電流回路Ａ
と同様の作動をする。従って、加速度スイッチ４がオン
すると、定電流回路Ａ，Ｂにより定まる定電流がスクィ
ブ５及び１０に通電されスクィブ５及び１０は点火して
エアバッグ５ａ，１０ａを展開させる。

【００１１】また、スクィブは点火作動によりショート
状態になる場合があるが、上記構成において例えばスク
ィブ１０がショートした状態でも、スクィブ５には定電
流回路Ａにより一定の電流が供給されスクィブ５は点火
し、エアバッグ５ａを確実に展開する。

【００１２】また、衝突時に車載バッテリ１が破壊した
り、バッテリケーブルが外れて車載バッテリ１から電源
が供給されないときは、バックアップコンデンサ３が電
源をスクィブ５，１０に供給してエアバッグ５ａ，１０
ａを展開させる。

【００１３】また、車載バッテリ１の電位が低い場合
や、バックアップコンデンサ３の電位が低い場合には、
スクィブ５，４に通電する電流値が小さくなるため、電
流検出抵抗８，１３の端子間電圧も小さくなる。このと
き、トランジスタ７，１２は能動状態にならないためト
ランジスタ６，１１は完全にオン状態を保持する。従っ
て、スクィブ５，１０の各々には配線抵抗及び定電流回
路Ａ，Ｂでの微少の電圧降下分を除いた車載バッテリ１
の全電圧またはバックアップコンデンサ３の全電圧が印
加する。このため車載バッテリ１の電位が低かったりま
た、バックアップコンデンサ３の電位が低いときでも十
分な電流をスクィブ５，１０に供給しエアバッグ５ａ，
１０ａを確実に展開作動させることができる。

【００１４】次に、従来の分流抵抗を用いたエアバッグ
の点火回路と比べて、本発明に係る定電流回路を用いた
エアバッグの点火回路が優れていることについて説明す
る。図２，図３はそれぞれの点火回路の要部説明図であ
る。

【００１５】まず、図２において、Ｃ１はバックアップ
コンデンサ、Ｓ１は加速度検出スイッチ、Ｒ１，Ｒ２は
分流抵抗、ＳＱ１，ＳＱ２はスクィブである。今、スク
ィブＳＱ１，ＳＱ２の内部抵抗ＲＳＱ１，ＲＳＱ２をそ
れぞれ２Ω、分流抵抗Ｒ₁，Ｒ₂はそれぞれ２Ωとし、
スクィブＳＱ１，ＳＱ２に流れる電流が１．５Ａとする
と、点火時にはコンデンサＣ₁の電圧は、

【００１６】

【数１】（ＲＳＱ１＋Ｒ１）×１．５（Ａ）＝（２＋２）×１．５＝６（Ｖ）必要である。このとき、一方のスクィブがショートして
いたと仮定するとバックアップコンデンサＣ₁から流れ
る電流は、

【００１７】

【数２】６／（２＋２）＋６／（２＋０）＝４．５（Ａ）必要である。

【００１８】次に図３において定電流回路にて分流した
場合を説明する。Ｃ₂はバックアップコンデンサ、Ｓ２
は加速度検出スイッチ、Ｔ１，Ｔ２は定電流回路、ＳＱ
３，ＳＱ４はスクィブである。スクィブＳＱ３，ＳＱ４
の内部抵抗を各々２Ωとし，定電流値を１．５Ａ、定電
流回路の飽和電圧を１Ｖとするとき、点火時のコンデン
サ電圧は、２×１．５＋１＝４（Ｖ）必要であり、一方
のスクィブがショートした時のコンデンサから流れる電
流は、１．５＋１．５＝３（Ａ）となる。

【００１９】以上２つの点火回路を比較すると点火時の
コンデンサ電圧、及び一方のスクィブがショート時のバ
ックアップコンデンサから流れる電流のいずれにおいて
も定電流回路を用いた点火回路の方が小さく、確実にエ
アバッグ５ａ，１０ａを展開させるという点で定電流回
路を用いた方が優れている。従って、バックアップコン
デンサ３の容量を小さく設計することができコンデンサ
のスケールを小さくすることができる。

【００２０】次に、上記の概要構成のものを実際のエア
バッグ装置に適用した実施例について説明する。図４は
その詳細構成を示す電気結線図である。この図４におい
て、図１に示す加速度検出スイッチ４の代わりに電気式
の加速度検出手段を設けている。すなわち、車両の加速
度に応じた加速度信号を発生する半導体式の加速度トラ
ンスデューサ２１を設け、マイクロコンピュータ２２に
てその加速度信号により車両の衝突状態を判別し、その
判別時に点火トランジスタ４ａをオンさせるようにして
いる。

【００２１】また、定電流回路Ａ、Ｂとスクィブ５、１
０とのそれぞれの間には、上記マイクロコンピュータ２
２にて車両の衝突状態を検出する以前の車両の低Ｇ状態
にて閉成作動する機械式スイッチ１５、１８が挿入され
ている。

【００２２】また、マイクロコピュータ２２は、後述す
る演算処理にて示すように、この装置への電源供給開始
により、スクィブ５、１０への電源供給ラインが正常で
あるか否かのプライマリチェックを行うため、スクィブ
５、１０へ微小電流を流すようにしている。このため、
点火トランジスタ４ａをオンさせるとともに、定電流回
路Ａ、Ｂの作動を禁止する作動禁止トランジスタ１７、
２０をオン作動させる。この作動禁止トランジスタ１
７、２０のオン作動によりトランジスタ６、１１はオフ
するが、モニタ抵抗１６ａ、１６ｂ、１９ａ、１９ｂが
設けられているため、車載バッテリ１から抵抗８、１６
ａ、１６ｂを介してスクィブ５、点火トランジスタ４ａ
にスクィブ５を点火させない程度の微小電流が流れ、ま
た車載バッテリ１から抵抗１３、１９ａ、１９ｂを介し
てスクィブ１０、点火トランジスタ４ａにも上記と同様
の微小電流が流れる。この微小電流が流れているときの
スクィブ５、１０の両端の電圧をチェックすることによ
り上記のプライマリチェックが行われる。このプライマ
リチェック中において、マイクロコンピュータ２２は、
インスツルメントパネルに設けたランプ２４を一定時間
点灯させる。また、スクィブ５、１０への電源経路の断
線、ショート等の異常を検出した場合にもそのランプ２
４を点灯させる。

【００２３】また、定電流回路Ａ、Ｂにおいて、図１に
示すものと異なり、トランジスタ７ａと７ｂ、トランジ
スタ１２ａと１２ｂがそれぞれ並列接続されている。こ
れは、この種のエアバッグ装置においては車両の衝突時
に確実にスクィブ５、１０に起動電流を供給する必要が
あるため、スクィブ５、１０への電源経路については全
てチェックを行う必要があるものの、図１における定電
流回路Ａ、Ｂのトランジスタ７、１２においては、トラ
ンジスタ７、１２を作動させて定電流を流すまではそれ
が実際に作動するのか否かを判断することはできない。
すなわち、後述するチェック作動によってもそのトラン
ジスタのチェックを行えないものである。そこで、本実
施例においては、そのトランジスタを並列接続し、一方
のトランジスタが故障しても他方のトランジスタにて定
電流回路を確実に作動させるようにしたものである。な
お、定電流回路Ａ、Ｂにおけるトランジスタ６、１１に
ついては、後述するライン１０１、１０２のレベル判定
にてその故障を検出することができる。

【００２４】次に、上記構成において、その作動を図
５、図６に示すフローチャートに従って説明する。ま
ず、イグニッションスイッチ２の投入によりマイクロイ
コンピュータ２２に電源が供給（パワーオン）される
と、マイクロコンピュータ２２は図５のステップ２００
よりその演算処理を開始し、ステップ２０１に進んでラ
ンプ２４を点灯させるとともに、作動禁止トランジスタ
１７、２０をオンさせる。また、次のステップ２０２に
て点火トランジスタ４ａをオンさせる。このことにより
ランプ２４が点灯し、運転者にプライマリチェック中で
あることを知らせる。また、作動禁止トランジスタ１
７、２０および点火トランジスタ４ａのオン作動により
上述した微小電流がスクィブ５、１０に流れ、点火トラ
ンジスタ４ａがオンしていることにより、ライン１０２
がロー（Ｌｏ）レベルであるか否かをステップ２０３に
て判定する。この時、点火トランジスタ４ａが異常であ
りライン１０２がＬｏレベルとならない時はそのランプ
２４の点灯を維持させて異常を運転者に知らせる。

【００２５】また、ライン１０２がＬｏレベルである時
には、点火トランジスタ４ａが正常であるとしてステッ
プ２０４に進み、点火トランジスタ４ａをオフさせると
ともに、作動禁止トランジスタ１７、２０をオフさせ
る。そして、次のステップ２０５にてパワーオン時点か
ら６秒の時間が経過したか否かを判定し、６秒の時間が
経過すると、ステップ２０６にてランプ２４を消灯さ
せ、プライマリチェックが終了したことを運転者に知ら
せる。

【００２６】この後、図６の演算処理に進み、ステップ
２０７にて加速度トランスデューサ２１からの加速度信
号を入力処理する。この入力処理にはノイズ対策のた
め、加速度信号を積分処理する作動が含まれている。こ
のステップ２０７にて処理した結果が予め定めた一定値
以上であるか否かが次のステップ２０８にて判定され、
車両の衝突時でなく、処理結果が一定値以上でない場合
は、ステップ２１０にて点火トランジスタ４ａのオフ状
態を維持する。しかし、車両の衝突時で上記処理結果が
一定値以上になると、ステップ２０８の判定がＹＥＳに
なり、ステップ２０９に進んで点火トランジスタ４ａを
オンさせる。なお、ステップ２０８にて車両の衝突状態
を判定するまでには、車両の衝突によって生じる低Ｇに
よって機械式スイッチ１５、１８は閉成されている。従
って、点火トランジスタ４ａのオン作動により、上記図
１にて説明したように定電流回路Ａ、Ｂの作動にてスク
ィブ５、１０に起動電流が流れ、エアバッグ５ａ、１０
ａを展開させる。

【００２７】また、この図６に示すフローチャートに示
すようにマイクロコンピュータ２２はスクィブ５、１０
への電源経路の断線、ショート等を検出するようにして
いる。すなわち、ステップ２１１にてライン１０２がＬ
ｏレベルであるか否か、すわち抵抗２５の短絡等の接地
の異常を判定し、またステップ２１４、２１６にてライ
ン１０１、１０２のレベルが正常範囲外であるか否か、
すなわちスクィブ５又は１０がオープン故障であるか否
かを判定している。なお、ステップ２１４、２１６にお
ける判定レベルは、トランジスタ６、１１のオープン故
障をも検出できるようなレベルに設定されている。そし
て、いずれかの故障であると、ステップ２１２、２１
５、２１７のいずれかにてランプ２４を点灯させ運転者
に異常を知らせる。なお、抵抗２５の短絡の場合には、
機械式スイッチ１５、１８の低Ｇ検出にてスクィブ５、
１０が誤って起動されてしまうのを防止するため、作動
禁止トランジスタ１７、２０をオンさせて定電流回路
Ａ、Ｂの作動を禁止し、スクィブ５、１０の誤作動を防
止するようにしている。

【００２８】なお、上記実施例ではエアバッグを運転席
と助手席に設けるものを示したが、それに加えて後部席
にも設けるようにしてもよい。また、エネルギー貯蔵手
段としてバックアップコンデンサを示したが、その替わ
りに蓄電池を用いるようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、導
通状態を確認できない回路の故障率を極力抑えることが
でき、車両用エアバック装置の信頼性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施例の概略構成を示す制
御回路図である。

【図２】分流抵抗を用いた従来要部説明図である。

【図３】定電流回路を用いた本実施例の要部説明図であ
る。

【図４】図１に示す概要構成のものを実際のエアバッグ
装置に適用した実施例である。

【図５】図４に示すマイクロコンピュータの作動を示す
フローチャートである。

【図６】図４に示すマイクロコンピュータの作動を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１車載バッテリ３バックアップコンデンサ４加速度検出スイッチ５，１０スクィブ５ａ，１０ａエアバッグＡ，Ｂ定電流回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤田浩一愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者武藤雅仁愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開平３−57748（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−207755（ＪＰ，Ａ) 実開平３−26653（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60R 31/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に設置され車両衝突時に乗員を保護
する車両用乗員保護システムである車両用エアバッグ装
置において、車両に搭載される少なくとも一つの電源と、前記電源に直接接続され、起動電流を供給された時に前
記乗員保護システムを起動する、複数の並列に接続され
たスクィブと、車両の衝突時の加速度を検出する加速度検出手段と、前記複数のスクィブに前記エアバッグの点火作動用の定
電流をそれぞれ供給する複数の定電流回路と、前記スクィブに接続され、前記加速度検出手段により車
両の衝突が検出された時に、前記定電流回路からの定電
流を前記スクィブに流すための点火用スイッチ手段と、を備え、前記定電流回路は、前記車両に搭載される少なくとも一つの電源から起動電
流を前記スクィブに供給する第１のトランジスタと、前記スクィブに供給される起動電流の大きさを検出する
第１の抵抗と、この第１の抵抗にて検出した電流の大きさに応じてその
通電量が変化する第２のトランジスタと、この第２のトランジスタの通電量に応じた電圧を発生し
前記第１のトランジスタの通電制御を行う第２の抵抗と
により構成されると共に、前記第２のトランジスタに並列に接続される第３のトラ
ンジスタを前記スクィブの起動回路の故障回避手段とし
て有していることを特徴とする車両用エアバッグ装置。
【請求項２】前記スクィブに前記点火用スイッチ手段
を介して微小電流を流して前記スクィブの診断を行う際
に、前記定電流回路の作動を禁止する禁止手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載の車両用エアバッグ装
置。