JP3641993B2 - 乗員拘束装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチステージインフレータを有する乗員拘束装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、シートに着座している乗員の有無やチャイルドシートの取付の有無を検出し、その乗員有無、乗員位置に基づいてエアバッグの展開圧力を調整する機能を備えた乗員拘束装置が知られている。
【0003】
この従来の乗員拘束装置では、エアバッグの展開圧力の調整のためにインフレータを2つ設け、上述した乗員有無、乗員位置に基づいて、これらを同時に展開させるか(フルデプロイモード)、時間差を持たせて展開させるか(テーラードデプロイモード)、あるいは展開させないか(カットオフモード)を切り換えるようにしている(なお、本明細書では、このような展開圧力の調整機能を備えた2つのインフレータを「デュアルステージインフレータ」と称し、さらに一般的にエアバッグの展開圧力調整機能を備えた複数のインフレータを「マルチステージインフレータ」と称する)。
【0004】
そして、このようなデュアルステージインフレータを備えた乗員拘束装置では、回路部品点数を削減するために、2つのスクイブに対するスクイブラインの上流側あるいは下流側を共通結線している。
【0005】
また従来から、乗員拘束装置は、システムの自己診断をシステム起動時に実行して故障診断したときには警告灯によって表示する自己診断機能を備えている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のデュアルステージインフレータを備えた乗員拘束装置では、次のような問題点があった。すなわち、2つのスクイブそれぞれに対するスクイブラインにおいて、共通結線されていない下流側同士あるいは上流側同士が何らかの原因で相互に短絡していると、上述したテーラードデプロイモードでエアバッグを展開させるためにまず1段目のスクイブによりエアバッグを展開させようとした場合に、その短絡によって2段目のスクイブにも展開電流が流れしてしまい、結局2つのインフレータが同時に作動してエアバッグが上述したフルデプロイモードで展開してしまうことになり、所望の圧力で展開できなくなる。
【0007】
これを避けるためには、複数のスクイブのスクイブラインの短絡を検出するための専用の検出回路を設けることが考えられるが、それにより大幅なコストアップが避けられなくなる。
【0008】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、従来回路に対して回路部品を追加しないことでコストアップを抑えながらも、確実に短絡故障を診断することができる機能を備えた乗員拘束装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、複数のスクイブを備え、それらのスクイブに同時に又は時間差をもって通電することによってエアバッグの展開圧力を調整するマルチステージインフレータを有し、前記複数のスクイブそれぞれに対して給電するためのスクイブラインの上流側配線又は下流側配線が共通結線され、前記スクイブそれぞれの故障の有無を診断する自己診断回路を備えた乗員拘束装置において、前記自己診断回路が、前記複数のスクイブの内1つのスクイブに診断電流を通電し、当該診断電流を通電している状態で診断電流を通電しているスクイブと他のスクイブとの両端電圧を比較し、ほぼ同一である場合に、診断電流を通電している前記スクイブに対応した前記スクイブラインと前記他のスクイブに対応した前記スクイブラインとの間が短絡していると判断するものである。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1の乗員拘束装置において、前記自己診断回路が故障と判断した時に点灯させる警告灯を備えたものである。
【0011】
【発明の効果】
請求項1の発明の乗員拘束装置では、自己診断回路が、複数のスクイブに給電するスクイブラインの1つにおいて、他のスクイブに対するスクイブラインと共通結線されていない下流側又は上流側に診断電流を通電し、当該診断電流を通電している状態で診断電流を通電しているスクイブと他のスクイブとの両端電圧を比較し、ほぼ同一である場合に複数のスクイブラインに短絡が発生していると判断する。
【0012】
これにより、従来の自己診断回路を利用し、1つのスクイブラインに診断電流を通電している状態でそのスクイブラインのスクイブと他のスクイブラインのスクイブとの両端電圧を見て、スクイブライン間の短絡故障を判断することができる。したがって、短絡故障の診断のために従来回路に対して回路部品や専用回路を追加しなくても、確実に短絡故障を診断することができる。
【0013】
請求項2の発明の乗員拘束装置では、請求項1の発明の効果に加えて、故障判断した時に警告灯を点灯させるので、診断結果を直ちに認識させることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の図に基づいて詳説する。図1は本発明の1つの実施の形態のシステム構成を示している。センターユニット10は、図2に示すCPU11を内蔵しており、Gセンサ12から加速度信号を取り込み、所定の演算を行うことによって車両の乗員の保護のためにエアバッグを展開する必要がある衝撃が発生しているかどうかを判定し(この判定方法は特に限定されないが、例えば、特開平07−076256号公報に記載されている方法を採用することができる)、また運転席、助手席それぞれに設置されている乗員検出装置13から乗員有無、乗員位置信号等を取り込み、運転席、助手席それぞれのエアバッグの展開直前の乗員のエアバッグ吹出口からの位置がエアバッグを高速、全圧力で展開させてもよい距離範囲に存在するかどうかによってエアバッグ展開モードを選択し、エアバッグそれぞれの展開制御を行う。
【0015】
ステアリングホイールに埋め込まれた運転席エアバッグモジュール内には、1段目のスクイブ(D・スクイブ#1)21と、2段目のスクイブ(D・スクイブ#2)22とが備えられている。また助手席側のインストルメントパネル内に埋め込まれた助手席エアバッグモジュール内には、1段目のスクイブ(A・スクイブ#1)23と、2段目のスクイブ(A・スクイブ#2)24とが備えられている。インストルメントパネル内には、故障診断用の警告灯25が備えられている。
【0016】
図2はセンターユニット10の詳しい内部構成を示している。センターユニット10はCPU11と、下流側同士が共通結線された1段目のスクイブライン15及び2段目のスクイブライン16から構成されている。なお、このセンターユニット10の構成は、CPU11に組み込まれているプログラムは別にして、従来構成と同様のものである。なお、図2には助手席側のみを示すが、運転席側も共通のCPU11に対して同様の構成となっている。 1段目のスクイブライン15には、1段目のスクイブDR1と、CPU11から点火指示を受けて1段目のスクイブDR1に点火電流を注入する1段目の上流側駆動用トランジスタTR1と、この1段目の上流側駆動用トランジスタTR1から注入された点火電流をグランドに導く下流側駆動用トランジスタTR3が設けられている。1段目のスクイブライン15にはさらに、1段目の診断用トランジスタTR11が上流側駆動用トランジスタTR1と並列に設けられ、また下流側診断用トランジスタTR31が下流側駆動用トランジスタTR3と並列に設けられている。
【0017】
2段目のスクイブライン16には、2段目のスクイブDR2と、CPU11から点火指示を受けて2段目のスクイブDR2に点火電流を注入する2段目の上流側駆動用トランジスタTR2とが設けられている。2段目のスクイブライン16にはさらに、2段目の診断用トランジスタTR21が上流側駆動用トランジスタTR2と並列に設けられている。そして2段目の点火電流をグランドに導く下流側駆動用トランジスタTR3、診断用トランジスタTR31は共に、1段目のスクイブライン15と共通にしてある。
【0018】
上記の診断用トランジスタTR11,TR21,TR31のいずれにも、駆動用トランジスタTR1,TR2,TR3それぞれに流れる点火電流に対して微弱な診断電流が流れるように抵抗が接続してある。
【0019】
OP1,OP2はそれぞれ1段目、2段目のスクイブライン15,16に設けられたスクイブ両端の電位差を増幅し、CPU11の端子(7),(9)に出力するためのオペアンプである。
【0020】
なお、1段目のスクイブDR1、2段目のスクイブDR2は、点火電流それぞれが通電されることによって赤熱し、ガス発生剤に点火することによってエアバッグを展開させる働きをするが、CPU11の制御により1段目のスクイブDR1と2段目のスクイブDR2とをほぼ同時に作動させる(つまり、フルデプロイモードにする)ことによってエアバッグを全圧力で高速に膨張させ、また1段目のスクイブDR1と2段目のスクイブDR2とに時間差を設けて作動させる(つまり、テーラードデプロイモードにする)ことによりエアバッグの膨張速度を緩和する。 次に、上記の構成の乗員拘束装置の動作を説明する。まず、エアバッグの展開動作について説明する。センターユニット10内のCPU11は、Gセンサ12からの加速度信号を高速周期で繰り返しチェックし、エアバッグ展開が必要な衝突が発生したかどうか判定している。CPU11はまた、乗員検出装置13からの信号により乗員有無、乗員位置を判断し、それに応じてフルデプロイモード、テーラードデプロイモード、カットオフモードのいずれにするかを判定している。
【0021】
そしてGセンサ12の信号によりエアバッグ展開が必要な衝突が発生したと判断し、同時に乗員検出装置13からの信号によりフルデプロイモード又はテーラードデプロイモードであると判断している場合、端子(6),(8)から“L”信号を上流側駆動用トランジスタTR1,TR2のベースにモードに応じて同時に又は時間差をもって与えてオンさせ、同時に下流側駆動用トランジスタTR3に“H”信号を与えてオンさせる。これにより、1段目のスクイブライン15、2段目のスクイブライン16に対して点火電流が通電され、1段目、2段目のスクイブDR1,DR2を赤熱させてエアバッグを全圧力又は緩圧力で展開させる。
【0022】
次に、上記の乗員拘束装置の自己診断機能について説明する。図3及び図4のフローチャートはCPU11の実行する自己診断処理を示している。このフローチャートは、図示しないイグニッションキーによって、センターユニット10に電源が与えられることによって処理を開始する。
【0023】
まずスクイブラインに電流を流さない状態で、1段目上流側ラインの電圧を端子(1)より検出する(ステップS1)。そして検出した電圧値が“H”の場合には、1段目のスクイブDR1のスクライブライン15の上流側に電源ショートが発生していると見なし、ステップS31に進んで警告灯25を点灯させる(ステップS2でYESに分岐)。ステップS1で検出した電圧値が“L”の場合、異常なしとして次のステップS3に進む。
【0024】
ステップS3では、2段目のスクイブライン16に電流を流さない状態で、2段目上流側ラインの電圧を端子(2)より検出する。検出した電圧値が“H”の場合には、2段目のスクイブDR2のスクライブライン16の上流側に電源ショートが発生していると見なし、ステップS31に進んで警告灯25を点灯させる(ステップS4でYESに分岐)。ステップS3で検出した電圧値が“L”の場合、異常なしとして次のステップS5に進む。
【0025】
ステップS5では、両方のスクイブライン15,16に電流を流さない状態で、共通下流側ラインの電圧を端子(3)より検出する。検出した電圧値が“H”の場合には、このラインに電源ショートが発生しているものと見なし、ステップS31に進んで警告灯25を点灯させる(ステップS6でYESに分岐)。ステップS5で検出した電圧値が“L”の場合、異常なしとして次のステップS7に進む。
【0026】
ステップS7〜S10では、共通下流側ラインに端子(4)から電圧を印加し、続いて端子(5)から下流側駆動用トランジスタTR3のベースに“H”を入力してこれをドライブし、端子(3)より共通下流側ラインの電圧を検出し、検出した電圧値の“H”,“L”を判定する。
【0027】
そしてステップS10で“H”と判定した場合には、この下流側駆動用トランジスタTR3が故障していると見なし、ステップS31に進んで警告灯25を点灯させる(ステップS10でYESに分岐)。ステップS10で“L”と判定した場合には、異常なしとして次のステップS11に進む。
【0028】
ステップS11〜S13では、端子(6)から1段目の上流側駆動用トランジスタTR1のベースに“L”を入力してこれをドライブし、端子(1)より1段目の上流側スクイブライン15の電圧を検出し、検出した電圧値の“H”,“L”を判定する。
【0029】
そしてステップS13で“L”と判定した場合には、この1段目の上流側駆動用トランジスタTR1が故障していると見なし、ステップS31に進み、警告灯25を点灯させる(ステップS13でYESに分岐)。ステップS13で“H”と判定した場合には、異常なしとして次のステップS14に進む。
【0030】
ステップS14,S15では、端子(10)から1段目の上流側診断用トランジスタTR11のベースに“L”を入力してこれをドライブし、続いて端子(12)から下流側診断用トランジスタTR31のベースに“H”を入力してこれをドライブすることにより、1段目のスクイブライン15に微弱電流を流す。そしてステップS16,S17において共通下流側ラインの電圧を検出し、検出した電圧値の“H”,“L”を判定する。
【0031】
ステップS17で“L”と判定した場合には、1段目のスクイブライン15に断線が生じているものと見なし、ステップS31に進んで警告灯25を点灯させる(ステップS17でYESに分岐)。ステップS17で“H”と判定した場合には、異常なしとして続くステップS18に進む。
【0032】
ステップS18,S19では、1段目のスクイブDR1の抵抗値を検出するために、上流側診断用トランジスタTR11、共通下流側診断用トランジスタTR31をオン状態にしたまま、スクイブDR1の電圧を端子(7)におけるオペアンプOP1の出力電圧から検出して抵抗値を算出し、スクイブDR1の抵抗値が所定の範囲内かどうか判定する。
【0033】
ステップS19において1段目のスクイブDR1の抵抗値が所定の範囲内になければ、このスクイブDR1がインフレータを展開させるだけの発熱ができない抵抗値であるか、あるいは高抵抗すぎるので異常であると見なし、ステップS31に進み、警告灯25を点灯させる(ステップS19でYESに分岐)。ステップS19でスクイブDR1の抵抗値が所定の範囲内であれば、異常なしとして続くステップS20に進む。
【0034】
ステップS20では、オペアンプOP2の出力を端子(9)より入力し、電圧値を検出する。続くステップS21では、ステップS18で1段目のスクイブDR1の抵抗値の算出のために検出した端子(7)の電圧値と端子(9)の電圧値とを比較する。この電圧値の比較において、次のように判定する。
【0035】
1段目のスクイブライン15の上流側と2段目のスクイブライン16の上流側とに短絡が発生していれば、1段目の上流側診断用トランジスタTR11に流れる微弱電流がこれらの両方のスクイブライン15,16に流れるので、スクイブDR1,DR2それぞれの電圧はほぼ等しくなり、上記の短絡故障が発生していなければ、スクイブDR1,DR2の電圧は異なったものとなる。
【0036】
そこで、ステップS21の電圧値の比較において、OP1,OP2の出力電圧が等しければ故障と判定し、ステップS31に進んで警告灯25を点灯させる。しかし、OP1,OP2の出力電圧が異なっていれば異常なしとし、ステップS22に進む。
【0037】
ステップS22〜S24では、端子(8)から2段目の上流側駆動用トランジスタTR2のベースに“L”を入力してこれをドライブし、端子(2)より2段目の上流側スクイブライン16の電圧を検出し、検出した電圧値の“H”,“L”を判定する。
【0038】
そしてステップS24で“L”と判定した場合には、この2段目の上流側駆動用トランジスタTR2が故障していると見なし、ステップS31に進み、警告灯25を点灯させる(ステップS13でYESに分岐)。ステップS24で“H”と判定した場合には、異常なしとして次のステップS25に進む。
【0039】
ステップS25,S26では、端子(11)から2段目の上流側診断用トランジスタTR21のベースに“L”を入力してこれをドライブし、続いて端子(12)から下流側診断用トランジスタTR31のベースに“H”を入力してこれをドライブすることにより、2段目のスクイブラインに微弱電流を流す。そしてステップS27,S28において共通下流側ラインの電圧を検出し、検出した電圧値の“H”,“L”を判定する。
【0040】
ステップS28で“L”と判定した場合には、2段目のスクイブラインに断線が生じているものと見なし、ステップS31に進んで警告灯25を点灯させる(ステップS28でYESに分岐)。ステップS28で“H”と判定した場合には、異常なしとして続くステップS29に進む。
【0041】
ステップS29,S30では、2段目のスクイブDR2の抵抗値を検出するために、上流側診断用トランジスタTR21、共通下流側診断用トランジスタTR31をオン状態にしたまま、スクイブDR2の電圧を端子(9)におけるオペアンプOP2の出力電圧から検出して抵抗値を算出し、スクイブDR2の抵抗値が所定の範囲内かどうか判定する。
【0042】
ステップS30において2段目のスクイブDR2の抵抗値が所定の範囲内になければ、このスクイブDR2がインフレータを展開させるだけの発熱ができない抵抗値であるか、あるいは高抵抗すぎるので異常であると見なし、ステップS31に進み、警告灯25を点灯させる(ステップS30でYESに分岐)。ステップS30でスクイブDR2の抵抗値が所定の範囲内であれば異常なしとし、一連の自己診断ルーチンを終了する。
【0043】
このようにして、本実施の形態の乗員拘束装置における自己診断機能によれば、従来と同様の回路構成を変更することなく、1段目、2段目のスクイブDR1,DR2の故障の有無の診断、1段目、2段目の上流側スクイブライン15,16の電源ショートの有無の診断、共通下流側のスクイブラインの電源ショートの有無の診断を行うと共に、CPU11に組み込んだ自己診断プログラムの若干の変更により、特にステップS20,S21の処理を追加するだけで1段目、2段目の上流側スクイブライン15,16の短絡故障の診断も行なえ、専用回路を設けることなく、したがってコストアップすることなくこの診断が行なえるようになる。
【0044】
なお、上記の実施の形態では1段目、2段目の上流側スクイブラインを別個とし、下流側ラインを共通にしたが、これとは逆に、上流側スクイブラインを共通結線し、下流側スクイブラインを1段目と2段目とで別個にする回路構成に対して、同様に適用することができる。また、デュアルステージインフレータの場合について説明したが、3以上のマルチステージインフレータにも同様に適用できる。
【0045】
さらに、上述した実施の形態では、起動時にのみ図3、図4に示すフローチャートの処理を行うものとしたが、起動時だけではなく、所定時間ごとに上記の処理を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1つの実施の形態のシステム構成を示すブロック図。
【図2】上記の実施の形態におけるセンターユニットの内部構成を示すブロック図。
【図3】上記の実施の形態においてCPUが実行する自己診断処理のフローチャートの前半部。
【図4】上記のフローチャートの中間部。
【図5】上記のフローチャートの後半部。
【符号の説明】
10 センターユニット
11 CPU
12 Gセンサ
13 乗員検出装置
15 1段目のスクイブライン
16 2段目のスクイブライン
TR1 1段目の上流側駆動用トランジスタ
TR2 2段目の上流側駆動用トランジスタ
TR3 下流側駆動用トランジスタ
TR11 1段目の上流側診断用トランジスタ
TR21 2段目の上流側診断用トランジスタ
TR31 下流側診断用トランジスタ
OP1 オペアンプ
OP2 オペアンプ
Claims (2)
- 複数のスクイブを備え、それらのスクイブに同時に又は時間差をもって通電することによってエアバッグの展開圧力を調整するマルチステージインフレータを有し、前記複数のスクイブそれぞれに対して給電するためのそれぞれのスクイブラインの上流側配線又は下流側配線が共通結線され、前記スクイブそれぞれの故障の有無を診断する自己診断回路を備えた乗員拘束装置において、
前記自己診断回路が、前記複数のスクイブの内1つのスクイブに診断電流を通電し、当該診断電流を通電している状態で診断電流を通電しているスクイブと他のスクイブとの両端電圧を比較し、ほぼ同一である場合に、診断電流を通電している前記スクイブに対応した前記スクイブラインと前記他のスクイブに対応した前記スクイブラインとの間が短絡していると判断することを特徴とする乗員拘束装置。 - 前記自己診断回路が故障と判断した時に点灯させる警告灯を備えて成る請求項1に記載の乗員拘束装置。
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