JP3324841B2 - エアーバッグ点火回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の安全装置として
装備されるエアーバッグの起動装置に係り、特に、信頼
性の高い複数のエアーバッグの点火回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の衝突時の安全装置として運転席に
エアーバッグが装着されているが、助手席への装着も近
年要求されている。従来から、エアーバッグの起動装置
としては誤動作を防止するために、検出感度の異なる複
数の衝突検出センサー（加速度センサーとも言う）を備
え、その論理積によりエアーバッグの点火回路を閉じ、
エアーバッグを起動させる方法が講じられている。

【０００３】先ず、エアーバッグの基本的な起動方法に
ついてエアーバッグが１個の場合について記述する。図
３はエアーバッグの起動方法を示す図である。以下、図
に従って説明する。１はエアーバッグ点火電源部で、バ
ッテリー１１とバックアップ用のコンデンサー１２によ
り構成される。２１は副加速度センサーで、リードスイ
ッチとドーナツ型の永久磁石により構成され、衝突によ
る慣性力で永久磁石がバネ圧に打ち勝ち、リードスイッ
チの接点部に近づき接点が閉じられる。２２はセーフィ
ングスイッチで、副加速度センサー２１のリードスイッ
チの接点部が共用されている。３は点火素子で、通電さ
れることによって発火して薬品に化学変化を起こさせ、
ガスを発生させてエアーバッグを膨らませる。４は主加
速度センサー部で、副加速度センサー２１よりも高い加
速度で応答する加速度センサー４１と衝突を最終判定す
るマイコン４２により構成される。５は点火スイッチ部
で、スイッチング回路を形成するスイッチングトランジ
スタ５１と、マイコン４２からの点火信号により動作
し、スイッチングトランジスタ５１のベースに制御電源
６を供給する点火制御スイッチ５２で構成されている。

【０００４】次に、動作について述べる。衝突時には、
先ず副加速度センサー２１が低い加速度で衝突を検出
し、セーフィングスイッチ２２をＯＮする。セーフィン
グスイッチ２２、点火素子３、点火スイッチ部５は直列
に接続されているため、セーフィングスイッチ２２が先
にＯＮしても、点火素子３は点火されない。次に、主加
速度センサー部４の加速度センサー４１がさらに高い加
速度で衝突を検出して、マイコン４２が衝突と最終判断
を行い、点火信号を出して点火制御スイッチ５２がＯＮ
される。点火制御スイッチ５２に接続されたスイッチン
グトランジスタ５１のベースに制御電圧が加えられ、ス
イッチングトランジスタ５１のコレクター−エミッタ間
が導通する。これにより、全回路のループが完結して点
火素子３が点火される。

【０００５】次にエアーバッグを２個装着した従来のエ
アーバッグ点火回路について記述する。図４はエアーバ
ッグを２個装着した従来のエアーバッグ点火回路図であ
る。以下、図に従って説明する。＋Ｂはバッテリーで、
点火用電源として使用される。Ｃはバックアップ用のコ
ンデンサーで、衝突によりバッテリー＋Ｂ側が使用不能
になった場合にコンデンサーに蓄えられた電流で点火す
る。Ｒ８はコンデンサー充電用の抵抗である。Ｄはダイ
オードで、バッテリー＋Ｂ側がショートした場合に、コ
ンデンサー充電電流がバッテリー＋Ｂ方向へ逆流するの
を阻止する。以下、点火回路の基本構成は図３記載と同
様である。ＳＳはセーフィングスイッチで、低い加速度
で応答して接点が閉じられるメカスイッチである。ＤＳ
は点火制御スイッチで、高い加速度で応答するセンサー
及びマイコン（図示せず）からの点火信号により接点が
閉じられる。ＳＣ１、ＳＣ２はそれぞれ運転席用、助手
席用の点火素子である。Ｔｒ１、Ｔｒ２はそれぞれ運転
席用、助手席用のスイッチングトランジスタで、点火制
御スイッチＤＳがＯＮすることにより、スイッチングト
ランジスタのベースに電圧が印加され、エミッタとコレ
クタ間が導通する。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ
７は両スイッチングトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のベー
ス電圧調整用の抵抗である。

【０００６】次に点火動作について述べる。衝突の初期
の段階で、低い加速度で検知する加速度センサーが作動
してセーフィングスイッチＳＳがＯＮされる。この時点
では、点火制御スイッチＤＳがＯＮしていないためスイ
ッチングトランジスタのＴｒ１、Ｔｒ２は導通状態には
ない。次に、高い加速度で衝突を検知する加速度センサ
ーが作動して点火制御スイッチＤＳがＯＮされると、ス
イッチングトランジスタのＴｒ１、Ｔｒ２のベースの電
圧が下がり、スイッチングトランジスタのＴｒ１、Ｔｒ
２のコレクタ−とエミッタ間が導通する。これにより、
バッテリー＋Ｂ、Ｔｒ１、ＳＣ１、ＳＳ、アースのルー
プが完結して点火素子ＳＣ１が点火され運転席のエアー
バッグが膨れる。同時に、バッテリー＋Ｂ、Ｔｒ２、Ｓ
Ｃ２、ＳＳ、アースのループが完結して点火素子ＳＣ２
が点火され助手席のエアーバッグが膨れる。

【０００７】尚、衝突により万一バッテリー側がオープ
ンまたはショート状態となってバッテリー＋Ｂから電流
が供給できなくなったときは、コンデンサーＣに充電さ
れている電流で点火素子ＳＣ１、ＳＣ２が点火できるよ
うな安全対策がとられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図４の構成では、運転
席、助手席用の点火回路に均等に電流が流れるときは、
点火素子ＳＣ１、ＳＣ２ともに正常に点火し問題はな
い。しかし、いずれか一方の点火回路に回路ショートや
点火素子（例えばＳＣ１）ショートが起こり大電流が流
れると、供給電源側の容量に限界があるため（特に、非
常用のコンデンサーＣから供給する場合）、他方の点火
回路には点火素子ＳＣ２を点火するに足りる電流が供給
できず、そのため、片方のエアーバッグが膨れないと言
う問題がある。

【０００９】この対策として、各点火回路に電流制限回
路を設け、大電流が流れないようにすることも可能であ
るがコストアップになる。また、全点火回路を運転席用
と助手席用の２系統独立に装備する方法も考えられる
が、やはりコストアップになる。従って本発明は、安価
な費用で一方の点火回路に電流が集中しないようにし
て、点火が確実に行えるエアーバッグ点火回路を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、２個のエアーバッグの点火回路が、それぞ
れ２個の点火素子と、該点火素子への点火電流を制御す
る２個のスイッチングトランジスタにより構成され、前
記２個のスイッチングトランジスタのベースに、同時に
点火信号が印加されて２個の点火素子が作動するエアー
バッグ点火回路において、前記２個のスイッチングトラ
ンジスタのそれぞれのエミッタにエミッタ抵抗が接続さ
れ、前記２個のスイッチングトランジスタのそれぞれの
ベースにベース抵抗が接続され、前記各エミッタ抵抗が
それぞれ点火電源に接続され、前記２個のスイッチング
トランジスタの各ベース抵抗が他方のスイッチングトラ
ンジスタのエミッタに、それぞれ接続されて、一方のス
イッチングトランジスタの電流増加が、該スイッチング
トランジスタのエミッタ抵抗による電圧降下を起こし、
該エミッタとベース抵抗を介して接続された、他方のス
イッチングトランジスタのベース電圧を変化させて、該
スイッチングトランジスタの電流を増加させることを特
徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明よれば、一方の点火回路に大電流が流れ
ると、その回路のスイッチングトランジスタのエミッタ
に接続された抵抗に大電流が流れて電圧降下を起こす。
それによって、大電流の流れている回路のトランジスタ
のエミッタが、他方のスイッチングトランジスタのベー
スに接続されているために、前述の電圧降下分だけ他方
のスイッチングトランジスタのベース電圧が下げられ、
そのスイッチングトランジスタの電流が増加する。即
ち、一方の回路の電流増加は、他方の回路のスイッチン
グトランジスタの電流を増加させるように作用する。

【００１２】

【実施例】図１は本発明に係る一実施例のエアーバッグ
点火回路図である。以下、図に従って説明する。＋Ｂは
バッテリーで、点火用電源として使用される。Ｃはバッ
クアップ用のコンデンサーで、衝突によりバッテリー＋
Ｂ側が使用不能になった場合にコンデンサーに蓄えられ
た電流で点火する。Ｒ８はコンデンサー充電用の抵抗で
ある。Ｄはダイオードで、バッテリー＋Ｂ側がショート
した場合に、コンデンサー充電電流がバッテリー＋Ｂ方
向へ逆流するのを阻止する。ＳＳはセーフィングスイッ
チで、低い加速度で応答して接点が閉じられるメカスイ
ッチである。ＤＳは点火制御スイッチで、高い加速度で
応答するセンサー及びマイコン（図示せず）からの点火
信号により接点が閉じられる。ＳＣ１、ＳＣ２はそれぞ
れ運転席用、助手席用の点火素子である。Ｔｒ１、Ｔｒ
２はそれぞれ運転席用、助手席用のスイッチングトラン
ジスタで、点火制御スイッチＤＳがＯＮすることによ
り、スイッチングトランジスタのベースに電圧が印加さ
れ、エミッタとコレクタ間が導通する。Ｒ１、Ｒ２はそ
れぞれ運転席用、助手席用の電圧降下用の抵抗で、スイ
ッチングトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のエミッタに接続
されている。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ７は両
スイッチングトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のベース電圧
調整用の抵抗である。

【００１３】次に点火動作について述べる。衝突の初期
の段階で、低い加速度で検知する加速度センサーが作動
してセーフィングスイッチＳＳがＯＮされる。この時点
では、点火制御スイッチＤＳがＯＮしていないためスイ
ッチングトランジスタのＴｒ１、Ｔｒ２は導通状態には
ない。次に、高い加速度で衝突を検知する加速度センサ
ーが作動して点火制御スイッチＤＳがＯＮされると、ス
イッチングトランジスタのＴｒ１、Ｔｒ２のベースの電
圧が下がり、スイッチングトランジスタのＴｒ１、Ｔｒ
２のコレクタ−とエミッタ間が導通する。これにより、
バッテリー＋Ｂ、Ｔｒ１、ＳＣ１、ＳＳ、アースのルー
プが完結して点火素子ＳＣ１が点火され運転席のエアー
バッグが膨れる。同時に、バッテリー＋Ｂ、Ｔｒ２、Ｓ
Ｃ２、ＳＳ、アースのループが完結して点火素子ＳＣ２
が点火され助手席のエアーバッグが膨れる。

【００１４】ここで、運転席側の点火素子ＳＣ１が点火
時にショートして、バッテリー＋Ｂ、ダイオードＤ、抵
抗Ｒ１、スイッチングトランジスタＴｒ１、点火素子Ｓ
Ｃ１、セーフィングスイッチＳＳ、アースの回路に大電
流が流れた場合について述べる。電圧降下用の抵抗Ｒ１
に電流Ｉ１が流れると、スイッチングトランジスタＴｒ
１のエミッタ側の電位がＩ１・Ｒ１だけ降下する。そし
て、スイッチングトランジスタＴｒ１のエミッタがスイ
ッチングトランジスタＴｒ２のベースに抵抗Ｒ５を介し
て接続されているため、スイッチングトランジスタＴｒ
２のベース電位が低下し、スイッチングトランジスタＴ
ｒ２のインピーダンスが低下し、点火素子ＳＣ２の電流
が増加する。

【００１５】助手席の点火回路の電流が異常に大きくな
った場合も、同様の理由によりスイッチングトランジス
タＴｒ２のエミッタ側の電位がＩ２・Ｒ２だけ降下す
る。その結果の作用については前述の内容と全く同様
に、相手側のスイッチングトランジスタＴｒ１のインピ
ーダンスを低下させ、点火素子ＳＣ１の電流を増加させ
る。

【００１６】このように、本実施例によれば従来の電流
制限回路のように飽和電流を固定するのではなく、常に
一方の点火回路の電流が増加すると、他方のスイッチン
グトランジスタのベース電位も下げて、その点火回路の
電流を増加させるように働くので電流飽和は起こらな
い。その結果、両方の点火回路の電流がバランスし、両
方の点火素子とも確実に点火される。

【００１７】図２は本発明に係る他の実施例のエアーバ
ッグ点火回路図である。この点火回路はコンデンサーを
２個設置することにより、一方のコンデンサーが故障し
た場合でも、正常なコンデンサーから電流が供給できる
点と、限られたコンデンサーの電気容量を、よりバラン
ス良く２回路に分配できるように工夫されている。以
下、図に従って説明する。

【００１８】本実施例の基本回路は図１と概略同じた
め、変更部分のみ追加説明する。Ｃ１、Ｃ２はバックア
ップ用のコンデンサーで２個設けられ、衝突によりバッ
テリー側が使用不能になった場合にコンデンサーに蓄え
られた電流で点火する。コンデンサー充電用の抵抗は電
圧降下用の抵抗Ｒ１、Ｒ２がそれぞれ兼用されている。
次に衝突時にバッテリー＋Ｂが正常に動作する場合につ
いて述べる。衝突によりセーフィングスイッチＳＳ、点
火スイッチＤＳの両方がＯＮされると、スイッチングト
ランジスタのＴｒ１、Ｔｒ２のベースの電圧が下がり、
スイッチングトランジスタのＴｒ１、Ｔｒ２のコレクタ
−エミッタ間が導通する。これにより、バッテリー＋
Ｂ、Ｔｒ１、ＳＣ１、ＳＳ、アースのループが完結して
点火素子ＳＣ１が点火され運転席のエアーバッグが膨れ
る。同時に、バッテリー＋Ｂ、Ｔｒ２、ＳＣ２、ＳＳ、
アースのループが完結して点火素子ＳＣ２が点火され助
手席のエアーバッグが膨れる。この場合、バックアップ
用のコンデンサーＣ１、Ｃ２もバッテリー＋Ｂと並列に
接続されているため放電して電圧が低下するので、一方
の点火回路に大電流が流れた場合の電圧降下用の抵抗Ｒ
１、Ｒ２のフィードバック作用を妨げることはない。即
ち、前記実施例と基本的動作はかわらない。

【００１９】次に衝突時にバッテリー＋Ｂ系統が故障
し、バックアップ用のコンデンサーＣ１、Ｃ２から電流
を供給する場合について述べる。コンデンサー容量が限
られているためバッテリー＋Ｂから供給する時に比べ、
より均等に電流分配を行う必要がある。本実施例では、
一方のスイッチングトランジスタ（例えば、Ｔｒ２）側
に大電流が流れると、コンデンサーＣ２の方が優先的に
放電され、スイッチングトランジスタＴｒ２のエミッタ
電圧はコンデンサーＣ２の電圧であり、これはコンデン
サーＣ１の電圧よりも抵抗（Ｒ１＋Ｒ２）×電流分だけ
低い（コンデンサーＣ１に充電されている電流は、コン
デンサーＣ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２と流れ、スイッチングト
ランジスタＴｒ２のエミッタでコンデンサーＣ２と同電
圧になっている）。スイッチングトランジスタＴｒ２の
エミッタに抵抗Ｒ３を介して接続されているスイッチン
グトランジスタＴｒ１のベース電圧が低下することによ
るスイッチングトランジスタＴｒ１の電流増加は前記実
施例の説明の通りであるので、詳細は省略する。

【００２０】ここで、コンデンサー給電がバッテリー給
電の場合と大きく異なるのは、バッテリー給電では電源
（バッテリー）−エミッタ間で電圧降下用の抵抗Ｒ１、
Ｒ２が並列に作用するのに対して、コンデンサー給電で
はバッテリー回路がオープンになるため、同じ回路構成
でも電源（コンデンサー）−エミッタ間で電圧降下用の
抵抗Ｒ１、Ｒ２が直列に作用することである。このた
め、大電流による電圧降下がバッテリー給電の場合より
も大きい、即ち、他方への電流分配効果が大きいことで
ある。これは限られた容量しか供給できないコンデンサ
ー給電では非常に有効な手段である。

【００２１】また、コンデンサーが２個設置されている
ことにより、供給電流量が多くなるだけでなく、片方の
コンデンサーが使用不可になっても、１個で両点火回路
に電流が供給可能である。以上のように本実施例では、
一方の点火回路に異常電流が流れても、他方の点火回路
の電流を増加させて、両点火回路の電流がバランスされ
る。特に、万一バッテリー側からの電流が供給できなく
なったときには、コンデンサーに充電されている電流に
限界があるため、両点火素子に均等に分配して、確実に
点火できる効果は大きい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では二系統
のエアーバッグ点火回路を独立に設けなくても、一系統
でも点火電流が均等に分配され２個のエアーバッグが確
実に作動する。その結果、信頼性を犠牲にせずに点火装
置のコストダウンが図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のエアーバッグ点火回路図。

【図２】本発明の他の実施例のエアーバッグ点火回路の
構成を示すブロック図。

【図３】エアーバッグの起動方法を示すブロック図。

【図４】従来のエアーバッグ点火回路図。

【符号の説明】

Ｃ、Ｃ１、Ｃ２・・・バックアップ用コンデンサー Ｒ１、Ｒ２・・・電圧降下用抵抗 Ｔｒ１、Ｔｒ２・・・スイッチングトランジスタ ＳＣ１、ＳＣ２・・・主加速度センサー ＤＳ・・・点火スイッチ ＳＳ・・・セーフィングスイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２個のエアーバッグの点火回路が、それぞ
   れ２個の点火素子と、該点火素子への点火電流を制御す
   る２個のスイッチングトランジスタにより構成され、前
   記２個のスイッチングトランジスタのベースに、同時に
   点火信号が印加されて２個の点火素子が作動するエアー
   バッグ点火回路において、 前記２個のスイッチングトランジスタのそれぞれのエミ
   ッタにエミッタ抵抗が接続され、 前記２個のスイッチングトランジスタのそれぞれのベー
   スにベース抵抗が接続され、 前記各エミッタ抵抗がそれぞれ点火電源に接続され、 前記２個のスイッチングトランジスタの各ベース抵抗が
   他方のスイッチングトランジスタのエミッタに、それぞ
   れ接続されて、 一方のスイッチングトランジスタの電流増加が、該スイ
   ッチングトランジスタのエミッタ抵抗による電圧降下を
   起こし、該エミッタとベース抵抗を介して接続された、
   他方のスイッチングトランジスタのベース電圧を変化さ
   せて、該スイッチングトランジスタの電流を増加させる
   ことを特徴とするエアーバッグ点火回路。