JP3442443B2 - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、例えば車両の乗員を
衝突事故から保護するエアバッグの車両用乗員保護装置
に関する。 【０００２】 【従来の技術】この種の車両用乗員保護装置として考え
られるものを図２に示す車両用乗員保護装置を例にとつ
て説明する。図２において、１は車載バッテリ、２は前
記バッテリ１の出力電圧を昇圧して出力するＤＣ・ＤＣ
コンバータで、その入力端子は第１逆流防止用ダイオー
ド３を介してバッテリ１に接続されている。４は第２逆
流防止用ダイオードで、アノードが前記バッテリ１に接
続され、カソードは前記ＤＣ・ＤＣコンバータ２の出力
端子に接続されている。５はバックアップコンデンサ
で、抵抗６を介して前記ＤＣ・ＤＣコンバータ２の出力
端子に接続されている。 【０００３】７は放電用ダイオードで、そのカソードは
ＤＣ・ＤＣコンバータ２の出力端子に接続されると共
に、スイッチ回路８に接続されている。このスイッチ回
路８の出力は、雷管９、加速度スイッチ１０を直列に介
して接地されている。また前記スイッチ回路８は、後述
のマイクロコンピュータ１１からの制御信号をスイッチ
ングトランジスタのベース端子に入力してオン、オフ制
御する。 【０００４】１１は衝突判断機能と給電状態等の回路診
断機能とを有するマイクロコンピュータ（判断回路）
で、衝突判断機能として入力端子Ａに供給される加速度
信号（図示されない加速度センサからの出力）を入力し
て、衝突の大きさを判断し乗員に重大な障害をもたらす
と判断した場合にはスイッチ回路８のスイッチングトラ
ンジスタを所定時間、オンさせるための制御信号を出力
する。 【０００５】また、前記マイクロコンピュータ１１の故
障診断機能としては、前記雷管９、後述の電源切り換え
回路１３等の故障診断をイグニッションスイッチ３０の
オン直後に行うもので、異常を発見した場合にはその内
容をメモリ１４に記憶せしめる。例えば、電源切り換え
回路１３の故障診断の方法としては、マイクロコンピュ
ータ１１がイグニッションスイッチ３０がオフされたこ
とを、供給される電圧変化から判断して、オフされたと
判断した場合には、駆動回路１８に診断信号を供給した
直後の電源切り換え回路１３の出力電圧の変化の状態を
監視して、所定時間の間所定の電圧が発生しなかった場
合には電源異常としてメモリ１４にその旨を記憶せしめ
る。 【０００６】電源切り換え回路１３は、前記バックアッ
プコンデンサ５とマイクロコンピュータ１１の電源ライ
ンとの間に介挿されて、前記マイクロコンピュータ１１
が回路系電源１５（この電源電圧はＤＣ・ＤＣコンバー
タ２の出力電圧よりも大きく設定されている）から給電
されなくなった場合、例えば衝突時にバッテリ１が破壊
されて、後述の駆動制御回路１７の入力端子がＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２の内部構造の関係で地絡状態になってし
まった場合に、それを示す電源異常信号によりスイッチ
ングトランジスタ１３ａをオンせしめて前記バックアッ
プコンデンサ５から給電させるもので、その出力は前記
マイクロコンピュータ１１の電源ラインに接続されてい
る。 【０００７】１５は回路系電源で、前記バッテリ１から
給電されて、その電圧よりも低い所定の電圧、例えば５
ボルトを前記マイクロコンピュータ１１、駆動制御回路
１７に給電している。 【０００８】１６は逆流防止用ダイオード、１７は直列
接続されたツエナーダイオード１７ａ、スイッチングト
ランジスタ１７ｂ，１７ｃを有する駆動制御回路で、入
力端子であるツエナーダイオード１７ａのカソードが前
記バッテリ１の出力ラインに接続され、また出力端子で
あるスイッチングトランジスタ１７ｃのコレクタが前記
第２スイッチ回路１３のスイッチングトランジスタ１３
ａのベースに接続されて、バッテリ１が破壊されてバッ
テリ１の出力ラインが地絡、又はそれと同等の 状態にさ
れた場合、ツェナーダイオード１７ａのカソードが接地
レベルにまで低下することにより、バッテリ異常を検出
して該電源切イッチ回路１３のスイッチングトランジス
タ１３ａに電源異常信号を供給してオンせしめる。 【０００９】１８は駆動回路で、前記マイクロコンピュ
ータ１１の出力端子と前記駆動制御回路１７のスイッチ
ングトランジスタ１７ｂのベース端子との間に接続され
て、前記マイクロコンピュータ１１から診断信号を受け
ると、前記駆動制御回路１７のスイッチングトランジス
タ１７ｂをオフせしめて電源切り換え回路１３の診断状
態に入らせる。なお、符号３０はイグニッションスイッ
チである。 【００１０】次に、上記構成の作用を説明する。まず、
マイクロコンピュータ１１は、通常時は電源ラインＹを
介して回路系電源１５から給電されており、入力端子Ａ
に加速度信号が供給されると、それに基づいて衝突の大
きさを判断して、必要に応じてスイッチ回路８のスイッ
チングトランジスタを所定時間の間、オンせしめて雷管
９へ所定量の電力を供給してエアバッグ等を作動させ
る。なお、このとき加速度スイッチ１０の入出力間は閉
成されているものとする。 【００１１】つぎに、バッテリ破壊によって、例えば駆
動制御回路１７のツエナーダイオード１７ａのカソード
が地絡、又はそれに近い状態（ＤＣ／ＤＣコンバータ２
の入力構造の関係で）にされ、そのツエナーダイオード
１７ａの入力が０ボルトに近い状態になった場合には、
それによるマイクロコンピュータ１１への電源電圧の低
下を電源ラインＹから供給される電位に基づいてマイク
ロコンピュータ１１が検出して駆動回路１８をオンす
る。それによってスイッチングトランジスタ１７ｂがオ
フ、スイッチングトランジスタ１７ｃがオンし、さらに
電源切り換え回路１３のスイッチングトランジスタ１３
ａをオンしてバックアップコンデンサ５の電荷が電源切
り換え回路１３，回路系電源１５を介してマイクロコン
ピュータ１１に供給され、その供給が続いている間、す
なわち、バックアップコンデンサ５の電荷が放電され、
その電圧が所定電圧以下に低下するまでにマイクロコン
ピュータ１１は故障診断機能を作動させてメモリ１４に
異常内容、すなわちバッテリ破壊等により駆動制御回路
１７のツェナーダイオード１７ａのカソード側が０レベ
ルに近い状態の電圧になったことを記憶せしめる。 【００１２】また、イグニッションスイッチ３０がオフ
され、各回路部への給電が停止された場合には、マイク
ロコンピュータ１１は、自分自信の電源電圧の低下を検
出することによってイグニッションスイッチ３０がオフ
されたことを検出するや否や駆動回路１８に診断信号
（切り換え指示信号）を供給してオンせしめ、駆動制御
回路１７のスイッチングトランジスタ１７ｂのベース電
圧を０ボルトにする。それによって電源切り換え回路１
３のスイッチングトランジスタ１３ａをオンせしめ、マ
イクロコンピュータ１１はその時の電源切り換え回路１
３の出力電圧が所定時間の間所定電圧を維持する（バッ
クアップコンデンサ５の放電時間の間）か否かを監視し
て、異常であると判断した場合には、例えばスイッチン
グトランジスタ１３ａがオフ状態で破壊された場合に
は、回路系電源１５が完全に０ボルトになるまでの間に
その異常内容をメモリ１４に記憶せしめる。なお、この
記憶内容は、前記イグニッションスイッチ３０がオンさ
れた時に、マイクロコンピュータ１１によって読み取ら
れ表示される。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな車両用乗員保護装置にあっては、駆動制御回路１７
が複雑であり、またそのために電源切り換え回路１３及
びそれを駆動するための駆動制御回路全体の診断ができ
ない、すなわちスイッチングトランジスタ１７ｂの前段
に接続されているツエナーダイオードの診断ができない
という問題点があった。 【００１４】また、駆動回路１８のスイッチングトラン
ジスタがオン状態で破壊された場合には、常時電源切り
換え回路１３がオン状態になり、回路系電源１５から駆
動制御回路１７に常時電力を供給しなくてはならないの
で、回路系電源１５にとつては過負荷になり回路の寿命
が短くなるという恐れがあった。 【００１５】この発明は、このような問題点に着目して
なされたもので、駆動制御回路１７をなくして回路を簡
素化し、故障診断をマイクロコンピュータで容易に行え
るようにすることを目的とする。 【００１６】 【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用乗
員保護装置は、バッテリからイグニッションスイッチを
介して供給される電圧を昇圧して出力するＤＣ・ＤＣコ
ンバータと、該ＤＣ・ＤＣコンバータの出力側に接続さ
れたバックアップコンデンサと、雷管と、前記ＤＣ・Ｄ
Ｃコンバータの出力端子と前記雷管との間に介挿された
スイッチ回路と、加速度信号に基づいて衝突事故の大き
さを判断して前記スイッチ回路をオン、オフ制御するた
めの制御信号を出力する衝突判断回路と、前記バッテリ
から給電されてＤＣ・ＤＣコンバータ以外の回路のうち
少なくても衝突判断回路に給電する回路系電源と、前記
バッテリと回路系電源との間に介装された逆流防止用ダ
イオードと、前記雷管の機能が正常か否かを少なくても
診断して、故障内容を記憶せしめる診断手段と、前記バ
ックアップコンデンサと前記診断手段の電源ラインとの
間に介挿されて前記診断手段の電源遮断時に該診断手段
への給電を前記バックアップコンデンサに切り換える電
源切り換え手段と、前記バッテリと電源切り換え手段と
の間に介挿されて前記イグニッションスイッチのオフま
たはそれと同等の現象を検出し、それを電源遮断と判断
して前記電源切り換え手段に切り換え指示信号を出力す
る駆動手段とを備えてなる車両用乗員保護装置におい
て、前記診断手段は、前記イグニッションスイッチのオ
ン時に、前記逆流防止用ダイオードの入出力端子のそれ
ぞれの電圧を読み込み、双方の電圧値が等しくないと判
断した場合には、その故障内容を前記記憶手段に記憶せ
しめ、その後、前記イグニッションスイッチのオフ時の
電源電圧の低下を検出した場合には、電源切り換え回路
に切り換え指示信号を供給した後に、前記逆流防止用ダ
イオードの出力側の電圧値を読み込み、その電圧値を正
常値と比較して前記電源切り換え手段が正常か否かを判
断する機能を備えてなる。 【００１７】 【作用】この発明における車両用乗員保護装置による
と、マイクロコンピュータ１１は、まず駆動回路１８の
オフ時に逆流防止用ダイオード１６の入出力端子のそれ
ぞれの電圧値を読み取り、その電圧値が等しい場合には
その読み取り回路が正常であると判断する。また次に、
イグニッションスイッチのオフ直後におけるバックアッ
プコンデンサ５からマイクロコンピュータ１１への給電
により、電源切り換え回路１３の出力電圧が所定時間の
間、低下しなかった場合には電源切り換え回路１３が正
常に作動したと判断する。 【００１８】 【実施例】以下、この発明を図１に基づいて説明する。
なお図１に基づいて構成を説明するが、図２において説
明したものと同一構成のもの、または均等なものには同
一符号を付してその説明を省略し、異なる構成について
のみ以下に説明する。 【００１９】すなわち、図１において、図２における駆
動制御回路１７がなく、電源切り換え回路１３のスイッ
チングトランジスタ１３ａは駆動回路１８からの切り換
え指示信号によって直接的に駆動され、マイクロコンピ
ュータ１１の故障診断機能によって、逆流防止用ダイオ
ード１６の入出力端子（すなわち符号Ｂ及びＣで示す
点）の電圧状態をチェックしている点である。すなわ
ち、マイクロコンピュータ１１の故障診断機能によっ
て、逆流防止用ダイオード１６のアノード側のＢ点の電
圧値がマイクロコンピュータ１１に入力され、その電圧
値が所定値を越えて低下したらそれをイグニッションス
イッチ３０がオフされたものと判断して、駆動回路１８
のスイッチングトランジスタをオンせしめ、次いで電源
切り換え回路１３のスイッチングトランジスタ１３ａを
オンせしめる。 【００２０】このとき、マイクロコンピュータ１１は故
障診断機能によって逆流防止用ダイオード１６のカソー
ド側（Ｃ点）の電圧変化を読み取って、所定電圧よりも
上昇したと判断した場合には、電源切り換え回路１３は
正常であると判断するが、故障と判断した場合には、そ
の故障内容をメモリ１４に記憶する。またマイクロコン
ピュータ１１は駆動回路１８のスイッチングトランジス
タをオンさせる前に逆流防止用ダイオード１６のアノー
ド側（Ｂ点）及びカソード側（Ｃ点）の電圧値を入力し
てそれらが等しいか否かを読み取り、等しいと判断した
場合にはＡ点及びＢ点の電圧を読み取るための回路が正
常であると判断して前記チェックを行う。なお、等しく
ない場合には、故障と判断してその故障内容をメモリ１
４に記憶せしめる。またイグニッションスイッチ３０が
オンされると、マイクロコンピュータ１１はメモリ１４
の記憶内容を読み取り、その読み取り内容から故障を意
味する旨の信号が検出されたときには、マイクロコンピ
ュータ１１は図示されない表示器によって表示せしめ
る。 【００２１】 【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、故障診断のための回路構成を簡略化でき、かつそ
の診断機能をマイクロコンピュータに持たせることがで
き、コストを低減できるという効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の実施例の示す回路説明図である。 【図２】従来の回路の説明図である。 【符号の説明】 ２ ＤＣ・ＤＣコンバータ ３、４ 逆流防止用ダイオード ５ バックアップコンデンサ ６ 突入電流防止用抵抗 ７ 放電用ダイオード ８ 電流制限回路（スイッチ回路） ９ 雷管 １０ 加速度スイッチ １１ マイクロコンピュータ １３ 電源切り換え回路 １４ メモリ １８ 駆動回路

フロントページの続き (72)発明者 柴田 淳 埼玉県大宮市日進町２丁目1910番地 株 式会社カンセイ内 (56)参考文献 特開 平７−125600（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−96815（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−270352（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−155309（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−171454（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−170054（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−69357（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−49772（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60R 21/32

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 バッテリ（１）からイグニッションスイ
   ッチ（３０）を介して供給される電圧を昇圧して出力す
   るＤＣ・ＤＣコンバータ（２）と、該ＤＣ・ＤＣコンバ
   ータの出力側に接続されたバックアップコンデンサ
   （５）と、雷管（９）と、前記ＤＣ・ＤＣコンバータ
   （２）の出力端子と前記雷管（９）との間に介挿された
   スイッチ回路（８）と、加速度信号に基づいて衝突事故
   の大きさを判断して前記スイッチ回路（８）をオン、オ
   フ制御するための制御信号を出力するとともに給電状態
   を判断する判断回路（１１）と、前記バッテリ（１）か
   ら給電されてＤＣ・ＤＣコンバータ（２）以外の回路の
   うち少なくても前記判断回路（１１）に給電する回路系
   電源（１５）と、前記バッテリ（１）と回路系電源（１
   ５）との間に介装された逆流防止用ダイオード（１６）
   と、前記バックアップコンデンサ（５）と前記逆流防止
   用ダイオード（１６）との間に介挿され、出力端子を該
   逆流防止用ダイオードの出力端子に接続して前記バッテ
   リ（１）からの給電遮断時に前記判断回路（１１）への
   給電を該バックアップコンデンサ（５）に切り換える電
   源切り換え回路と、前記判断回路（１１）から給電遮断
   の判断信号を受けて前記電源切り換え回路に切り換え指
   示信号を出力する駆動回路とを備えてなる車両用乗員保
   護装置において、前記判断手段（１１）は、前記イグニ
   ッションスイッチ（３０）のオン時に、前記逆流防止用
   ダイオード（１６）の入出力端子のそれぞれの電圧を読
   み込み、双方の電圧値が等しくないと判断した場合に
   は、その判断内容を記憶手段に記憶せしめ、その後、前
   記イグニッションスイッチ（３０）のオフ時の電源電圧
   の低下を検出した場合には、電源切り換え回路（１３）
   に切り換え指示信号を供給した後に、前記逆流防止用ダ
   イオード（１６）の出力側の電圧値を読み込み、その電
   圧値を正常値と比較して前記電源切り換え手段が正常か
   否かを判断する機能を備えてなることを特徴とする車両
   用乗員保護装置。