JP3162821B2 - 車両用安全装置の点火制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用安全装置の点火制
御装置に関するものであり、特に、安全装置点火回路の
故障診断を確実に行うことができる車両用安全装置の点
火制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】加速度センサの出力信号に基づいて車両
等の加速度を検出し、この検出信号から衝突判定を行っ
て安全装置を作動させるシステムが知られている。この
システムでは、衝突判定に基づいて点火手段（スクィ
ブ）を点火させ、エアバッグを急速に膨張させたり、シ
ートベルトの予備張力装置を作動させたりする。

【０００３】ところで、前記エアバッグ装置やシートベ
ルトの予備張力装置などの安全装置は、不必要なときに
膨張したり、必要なときに膨張しなかったりすることが
ないように、極めて高い安全性が要求されている。した
がって、安全装置を動作させるための制御装置には、衝
突判定機能と共に、自己の故障を診断する機能が含まれ
ているのが一般的である。

【０００４】図６を参照して故障診断機能が含まれてい
る従来の安全装置の例を説明する。同図において、エア
バッグ装置やシートベルトの予備張力装置などの安全装
置を起動させるため、該安全装置の数だけのスクィブが
設けられる。スクィブ１ａ〜１ｃの一端には、それぞれ
ダイオード２ａ，２ｂ，２ｃのカソードが接続され、半
導体スイッチ（この例ではトランジスタ）３ａ，３ｂ，
３ｃのコレクタが接続されている。前記ダイオード２ａ
〜２ｃのアノードは、メカスイッチ（機械動作式スイッ
チ）４の一方の接点に接続され、トランジスタ３ａ〜３
ｃのエミッタは接地されている。前記メカスイッチ４の
他方の接点は、電源および補助電源用コンデンサ５に接
続されている。さらに、前記メカスイッチ４の接点およ
びトランジスタ３ａ〜３ｃのエミッタ・コレクタ間に
は、それぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が接続されて
いる。

【０００５】前記メカスイッチ４は、所定値以上の加速
度によって導電性の移動体が偏倚して接点を閉じるよう
に構成されており、一方、トランジスタ３ａ〜３ｃのベ
ースには、図示しない加速度センサが所定値以上の加速
度を検出したときに、所定のトリガ用電圧が印加される
ように構成されている。

【０００６】上記の構成による従来装置では、衝突時に
はメカスイッチ４とトランジスタ３ａ〜３ｃとがオン動
作され、電源または補助電源用コンデンサ５から電流が
供給されてスクィブ１ａ〜１ｃが点火する。

【０００７】ところで、この装置では、自己診断のため
スクィブ１ａ〜１ｃとダイオード２ａ〜２ｃとの接続点
ａ１，ａ２，ａ３の電位を監視するようにしている。衝
突時以外でも、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を介して常
に微小の電流が供給されているので、スクィブ１ａ〜１
ｃ両端の接続がはずれたり、接地（グランドショート）
したりするような故障が生じた場合、前記接続点ａ１，
ａ２，ａ３の電位が変化するのでこれに基づいて故障を
認識できる。

【０００８】また、ダイオード２ａ〜２ｃを設けてある
ので、１つのスクィブが故障した場合に、そのスクィブ
に関する接続点の電位の変化は他の接続点の電位に影響
を及ぼさない。したがって、各スクィブの異常は個別に
判断できる。図６に示したのと同様の故障診断装置は、
特公昭５５−４５４１４公報に記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の故障診断装置に
は次のような問題点があった。従来の装置では、スクィ
ブの接続がはずれるような故障や、グランドショートが
発生したことは比較的簡単な装置で認識できるが、スク
ィブ自体の抵抗値を測定するためには高精度の装置を必
要とした。

【００１０】また、ダイオードを使用し、各スクィブの
接続異常を個別に検出できるようにしてある場合には、
該ダイオードによる電圧降下が発生し、この降下分を補
うために電源電圧を高くするか、補助電源用コンデンサ
の容量を大きくしていた。

【００１１】本発明の目的は、上記の問題点を解消し、
しかもスクィブに供給される電源電圧の降下を少なくで
きる車両用安全装置の点火制御装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】 上記の課題を解決し、
目的を達成するための本発明は、衝突判定手段による衝
突検知信号に応答してオン動作する半導体スイッチ、お
よび前記半導体スイッチに直列に接続されたスクィブか
らなる複数組の点火回路と、前記点火回路に直列に接続
され、加速度によってオン動作するメカスイッチと、前
記メカスイッチを介して前記半導体スイッチおよび前記
スクィブに接続された点火用電源とを有する車両用安全
装置の点火制御装置において、前記スクィブの点火電流
よりも小さい値に設定されたテスト電流を前記点火回路
に供給するテスト用通電手段と、初期テスト時に、前記
テスト用通電手段および半導体スイッチをオン動作させ
るテスト通電指示手段と、前記テスト用通電手段によっ
てスクィブにテスト電流が供給されたときの該スクィブ
両端の電位に基づいて前記点火回路の異常を検出する手
段とを具備するとともに、前記テスト通電指示手段が、
前記点火回路の各組に設けられた半導体スイッチのオン
動作指示を各組毎にずらして出力するよう構成された点
に特徴がある。

【００１３】 上記の特徴を有する本発明では、テスト
用通電手段によってスクィブに電流が供給された時のス
クィブ両端の電位に基づいて点火回路の異常を検出でき
る。前記テスト用通電手段によってスクィブに電流が供
給されるのは半導体スイッチをオン動作したときだけで
あり、複数のスクィブに接続されたそれぞれの半導体ス
イッチを互いにタイミングをずらして個別にオン動作さ
せることによって、複数のスクィブに関してそれぞれ個
別に異常を検出できる。また、半導体スイッチを用いて
初期テスト時にスクィブ毎の個別の診断をするようにし
たので初期テスト時以外の通常運転時における故障診断
では、図６の従来装置のようにダイオードを使用するの
と異なり、スクィブ点火用電源の電圧降下は極めて小さ
くできる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る点火制御装置の構成
を示す図であり、図６と同符号は同一または同等部分を
示す。同図に示したように、本実施例では、半導体スイ
ッチとしてＦＥＴを用いた。スクィブ１ａ，１ｂの一端
にはそれぞれＰチャネルＦＥＴ６ａ，７ａのソースが接
続され、他端にはそれぞれＮチャネルＦＥＴ６ｂ，７ｂ
のドレインが接続されている。ＦＥＴ６ａ，７ａのドレ
インと電源との間にはメカスイッチ４が接続されてい
る。

【００１５】 通常運転時にも故障診断できるように、
スクィブ１ａ，１ｂには常時微小電流が供給されてい
る。メカスイッチ４やＦＥＴ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂな
どがオン動作されていなくてもスクィブ１ａ，１ｂに電
源から微小な電流を供給できるように、メカスイッチ４
ならびにＦＥＴ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂに並列に抵抗Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６が接続されている。この構
成により、スクィブ１ａ，１ｂの断線や短絡の有無を監
視することができる。なお、抵抗Ｒ７，Ｒ８は、それぞ
れＦＥＴ６ｂ，７ｂに流れる電流を検出するために設け
られる。

【００１６】 出力段制御回路８には、前記ＦＥＴ６
ａ，７ａをオン動作させるためのプリドライバ９と、初
期テスト用の電流をスクィブ１ａ，１ｂに供給するため
のテスト用通電回路１０と、ＦＥＴ６ｂ，７ｂをオン動
作させる定電流回路１１と、前記テスト用通電回路１０
および定電流回路１１、ならびにプリドライバ９を起動
させるテスト通電指示回路１２とが設けられる。

【００１７】 テスト用通電回路１０の出力はダイオー
ドＤ１を介してＦＥＴ６ａ，７ａに接続されている。初
期テスト時に、テスト通電指示回路１２からプリドライ
バ９ならびに定電流回路１１にテスト通電指示信号Ｓが
出力される。プリドライバ９および定電流回路１１は、
テスト通電指示回路１２から供給されるテスト通電指示
信号Ｓに応答してＦＥＴ６ａ，７ａおよび６ｂ，７ｂを
フルオンさせる。

【００１８】 また、テスト用通電回路１０は、前記テ
スト通電指示信号Ｓに応答してスクィブ１ａ，１ｂやＦ
ＥＴ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを含む点火回路にテスト電
流を供給する。テスト用通電回路１０から該点火回路に
供給されるテスト電流は、スクィブ１ａ，１ｂの点火用
電流より小さくなるように設定される。こうして、テス
ト通電指示信号Ｓが供給されると、ＦＥＴ６ａ，６ｂ，
７ａ，７ｂを含む点火回路全体に通電され、点火回路全
体の故障診断が可能になる。

【００１９】また、初期テスト時以外では、前記プリド
ライバ９および定電流回路１１はＣＰＵ１３から供給さ
れる衝突判定信号Ｓ１，Ｓ２に応答してＦＥＴ６ａ，６
ｂ，７ａ，７ｂをオン動作させる。この衝突判定信号Ｓ
１，Ｓ２は、例えばピエゾ抵抗素子から構成される加速
度センサ（Ｇセンサ）１４から供給された電圧に基づい
て判定された結果に従って出力される。この衝突判定
は、例えばＧセンサ１４から供給される電圧の積分値が
しきい値を超過したか否かによって行うことができる。

【００２０】衝突判定時すなわち初期テスト時以外は、
テスト通電指示回路１２からテスト通電指示信号Ｓは出
力されない。したがって、この場合定電流回路１１はＣ
ＰＵ１３からの衝突判定信号Ｓ２に応答してＦＥＴ７６
ｂ，７ｂに供給する電流すなわちスクィブ１ａ，１ｂに
供給する電流を点火用の一定の電流に調節するように動
作する。

【００２１】スクィブ１ａ，１ｂの両端の接続点ａ４，
ａ５，ａ６，ａ７はＣＰＵ１３のＡ／Ｄ入力端子に接続
され、該接続点ａ４〜ａ７の電位が監視される。ＣＰＵ
１３は、この接続点ａ４〜ａ７の電位に基づいて、スク
ィブ１ａ，１ｂの接続がはずれていないか、グランドシ
ョートしていないか、さらにはスクィブ１ａ，１ｂが劣
化して抵抗値が変化していないかなどの異常を検出する
ことができる。

【００２２】次に、前記テスト用通電回路１０の具体例
を示す。図５（ａ）において、テスト用通電回路は、ト
ランジスタ１５および過電流を防止するための保護抵抗
Ｒ０からなる。トランジスタ１５のベースには、前記テ
スト通電指示信号Ｓが印加されるようにしておけばよ
い。

【００２３】また、図５（ｂ）は、テスト用通電回路１
０の変形例であり、この変形例では、定電流回路１６を
具備する。この定電流回路１６のオン・オフ切替え端子
には、前記テスト通電指示信号Ｓが入力されるようにし
ておけばよい。

【００２４】次に、本実施例の動作タイミングを説明す
る。図２は、タイミングと信号の状態とを示す図、図３
は、前記信号の変化に基づくタイミングと構成要素の動
作を示す図である。

【００２５】図２において、初期テスト時はテスト通電
指示回路１２から出力されるテスト通電指示信号Ｓはハ
イ“Ｈ”であり、ＣＰＵ１３から出力される衝突判定信
号Ｓ１，Ｓ２はロー“Ｌ”である。また、通常の運転時
には、テスト通電指示信号Ｓおよび衝突判定信号Ｓ１，
Ｓ２はいずれも“Ｌ”である。さらに、衝突時には、テ
スト通電指示信号Ｓは“Ｌ”のままであるが、衝突判定
信号Ｓ１，Ｓ２は“Ｈ”に変化する。

【００２６】一方、テスト用通電回路１０とＦＥＴ６
ａ，７ａおよび６ｂ，７ｂとは、前記テスト通電指示信
号Ｓおよび衝突判定信号Ｓ１，Ｓ２に従って図３に示し
たように変化する。初期テスト時、テスト用通電回路１
０は作動し、ＦＥＴ６ａ，７ａおよび６ｂ，７ｂはすべ
てフルオン状態となる。また、通常運転時は、テスト用
通電回路１０は遮断され、ＦＥＴ６ａ，７ａおよび６
ｂ，７ｂはすべてオフ状態となる。さらに、衝突時に
は、テスト用通電回路１０は遮断されているが、ＦＥＴ
６ａ，７ａはフルオン状態であり、ＦＥＴ６ｂ，７ｂは
スクィブ１ａ，１ｂに予定の電流を供給するために定電
流制御される。なお、初期テスト時はもちろん、通常運
転時も、ＣＰＵ１３は、スクィブ１ａ，１ｂ両端の電位
を監視して故障診断を行うようにしている。

【００２７】こうして、衝突時には、前記ＦＥＴ６ａ，
７ａがフルオンとなり、ＦＥＴ６ｂ，７ｂが定電流制御
されることにより、前記メカスイッチ４が加速度を検出
してオンとなっていることを条件に、スクィブ１ａ，１
ｂに電流が供給され、この電流供給が所定時間継続され
るとスクィブ１ａ，１ｂが点火されて安全装置が作動す
る。

【００２８】本実施例では、テスト用通電回路１０の出
力はＦＥＴ６ａ，７ａと電源との間に接続したが、この
位置に限らずＦＥＴ６ａとスクィブ１ａ，およびＦＥＴ
７ａとスクィブ１ｂとの間に接続するようにしても同様
の効果は得られる。

【００２９】また、テスト用通電回路１０を設ける代わ
りに、ＦＥＴ６ｂ，７ｂに定電流を供給する回路を設け
ても良い。例えば、定電流回路１１と同等のものを別に
１組準備し、該定電流回路により、前記定電流回路１１
で制限する電流よりも低い電流すなわちスクィブ１ａ，
１ｂが点火しない程度のテスト電流をＦＥＴ６ｂ，７ｂ
にそれぞれ供給するようにすればよい。

【００３０】 定電流回路をテスト用に設けた例を図４
に示す。同図において、図１と同符号は同一または同等
部分を示す。初期テスト時には、テスト通電指示回路１
２から出力されるテスト通電指示信号Ｓは、プリドライ
バ９およびテスト用定電流回路１７に入力される。すな
わち、初期テストでは、ＦＥＴ６ａ，７ａはプリドライ
バ９によってフルオンされ、ＦＥＴ６ｂ，７ｂはテスト
用定電流回路１７によってテスト用の低い電流に定電流
制御される。

【００３１】なお、初期テスト中も、電源から抵抗Ｒ１
を介して自己診断用の電流が供給されるが、この電流は
スクィブ１ａ，１ｂの両端の電圧の有無のみを検出する
のに必要な極めて低い電流であり、テスト用通電回路１
０から供給される電流や、テスト用定電流回路１７よっ
て調節されて流れる電流と比較すれば無視し得る程度の
ものである。

【００３２】また、スクィブ１ａ，１ｂのいずれが故障
しているかを個別に判断するため、ＦＥＴ６ａ，７ａ
や、ＦＥＴ６ｂ，７ｂをオン動作させるタイミングをず
らすようにするのがよい。

【００３３】

【発明の効果】 以上の説明から明らかなように、本発
明によれば、初期テスト時の自己診断では、テスト用に
調節された電流をスクィブに供給することができる。し
たがって、単なるスクィブの断線やショートだけでなく
スクィブ自体の抵抗値も容易に測定できる。

【００３４】また、半導体スイッチをスクィブの両端に
設けたので、この半導体スイッチのオン動作タイミング
を、各スクィブが接続されている系毎にずらすことによ
り、各系毎の個別の自己診断ができる。

【００３５】さらに、半導体スイッチは電圧降下の損失
が小さいので、この電圧降下分を考慮して電源電圧を高
くしたり、補助電源用コンデンサの容量を大きくしたり
する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】 信号変化のタイミングを示す図である。

【図３】 構成要素の動作タイミングを示す図である。

【図４】 第２実施例の構成を示すブロック図である。

【図５】 テスト用通電回路の例を示す回路図である。

【図６】 従来の点火制御装置の構成を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ…スクィブ、 ４…メカスイッチ、 ５…補
助電源用コンデンサ、６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ…ＦＥ
Ｔ、 ９…プリドライバ、 １０…テスト用通電回路、
１１…定電流回路、 １２…テスト通電指示回路、
１３…ＣＰＵ、１４…Ｇセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹嶋 晃治 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式 会社 本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平４−185552（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−53565（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭55−45414（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60R 21/32 B60R 22/46 B60R 21/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 衝突判定手段による衝突検知信号に応答
   してオン動作する半導体スイッチ、および前記半導体ス
   イッチに直列に接続されたスクィブからなる複数組の点
   火回路と、前記点火回路に直列に接続され、加速度によ
   ってオン動作するメカスイッチと、前記メカスイッチお
   よび前記半導体スイッチを介して前記スクィブに点火電
   流を供給する点火用電源とを有する車両用安全装置の点
   火制御装置において、前記点火 電流よりも小さい値に設定されたテスト電流を
   前記点火回路に供給するテスト用通電手段と、 初期テスト時に、前記テスト用通電手段および半導体ス
   イッチをオン動作させるテスト通電指示手段と、 前記テスト用通電手段によってスクィブにテスト電流が
   供給されたときの該スクィブ両端の電位に基づいて前記
   点火回路の異常を検出する手段とを具備するとともに、 前記テスト通電指示手段が、前記点火回路の各組に設け
   られた半導体スイッチのオン動作指示を各組毎にずらし
   て出力するよう構成されたことを特徴とする車両用安全
   装置の点火制御装置。