JP6692699B2 - 乗員保護装置の制御装置および制御方法 - Google Patents

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Description

開示の実施形態は、乗員保護装置の制御装置および制御方法に関する。
従来、エアバッグやシートベルトのプリテンショナーなどの乗員保護装置を起動させる制御方法が知られており、かかる制御方法では、車両の衝突状態に応じて、起動させる乗員保護装置やその起動タイミングが設定される。
例えば、車両の前面衝突時には前突用エアバッグを展開し、車両の側面衝突の時には側突用エアバッグを展開し、斜め衝突時には、前突用エアバッグを展開し、その後に側突用エアバッグを展開する制御方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−153224号公報
しかしながら、従来の制御方法では、複数の条件が同時または連続して満たされる場合に、異なるタイミングで同一の乗員保護装置を起動する処理が行われる場合がある。乗員保護装置の起動は、乗員保護装置に設けられたスクイブへ電力を供給することによって行われるが、電力が供給されたスクイブがグランドなどにショートしてしまうおそれがある。
そのため、例えば、最初の起動タイミングでスクイブがグランドなどにショートした場合、以降の起動タイミングで、スクイブ側へさらに電力が供給されるおそれがあり、電力消費の点で課題があった。
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、電力消費を低減することができる乗員保護装置の制御装置および制御方法を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る乗員保護装置の制御装置は、電力供給部と、制御部とを備える。前記電力供給部は、乗員保護装置を起動するスクイブへ電力供給を行う。前記制御部は、第1の条件が満たされる場合に第1のタイミングで前記電力供給部から前記電力供給を行わせ、第2の条件が満たされる場合に第2のタイミングで前記電力供給部から前記電力供給を行わせる。前記制御部および前記電力供給部の少なくとも一方は、前記第1の条件と前記第2の条件が満たされる場合に、前記第1および第2のタイミングのうち最先のタイミングである一方のタイミングで前記電力供給が行われた後、他方のタイミングでの前記電力供給を禁止する。
実施形態の一態様によれば、電力消費を低減することができる乗員保護装置の制御装置および制御方法を提供することができる。
図1は、実施形態に係る乗員保護装置の制御方法の説明図である。 図2は、実施形態に係る乗員保護システムの配置例を示す図である。 図3は、実施形態に係る制御装置の構成例を示す図である。 図4は、実施形態に係る電力供給部の構成例を示す図である。 図5は、前突有判定が行われた場合における乗員保護装置の起動処理例を示す図である。 図6は、側突有判定が行われた場合における乗員保護装置の起動処理例を示す図である。 図7は、前突有判定と側突有判定とが同時に行われた場合における乗員保護装置の起動処理例を示す図である。 図8は、図3に示す駆動部の構成例を示す図である。 図9は、実施形態に係る制御部が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 図10は、前突に対する処理手順の一例を示すフローチャートである。 図11は、側突に対する処理手順の一例を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する乗員保護装置の制御装置および制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
[1.乗員保護装置の制御方法の概要]
まず、実施形態に係る乗員保護装置の制御方法の概要について説明する。図1は、実施形態に係る乗員保護装置の制御方法の説明図であり、かかる制御方法は、例えば、車両に配置されるECU(Electrical Control Unit)などの制御装置によって実行される。
図1の(a)に示すように、実施形態に係る制御装置は、衝撃を検出するセンサ部による検出結果に基づいて、第1〜第4の乗員保護装置(以下、乗員保護装置と総称する場合がある)を起動する。第1〜第4の乗員保護装置は、例えば、エアバッグ、シートベルトのプリテンショナーなどであり、各乗員保護装置は、内蔵するスクイブへ電力が供給されたときに起動する。
制御装置は、制御部と、電力供給部とを備える。制御部は、センサ部による検出結果に基づいて電力供給部を制御し、第1〜第4の乗員保護装置のスクイブへ電力供給部から電力P1〜P4の供給を行わせる。
例えば、制御部は、センサ部による検出結果に基づいて、車両前面への衝突(以下、前突と記載する)の検出条件(第1の条件の一例)が満たされると判定した場合(以下、前突有判定と記載する場合がある)、まず、第1の乗員保護装置を起動させ、その後所定時間経過後に第2から第4の乗員保護装置を同時に起動する。
また、制御部は、センサ部による検出結果に基づいて、車両側面への衝突(以下、側突と記載する)の検出条件(第2の条件の一例)が満たされると判定した場合(以下、側突有判定と記載する場合がある)、第2および第3の乗員保護装置を同時に起動する。
ここで、制御部が、センサ部による検出結果に基づいて、前突と側突とが同時に発生したと判定したとする。図1の(b)は、前突有判定と側突有判定とが同時に行われた場合の処理を示す図である。
図1(b)に示すように、制御部は、時刻t1(第1のタイミングの一例)において、前突有判定と側突有判定とを同時に行い、電力供給部を制御して、前突有判定に対応する起動処理と、側突有判定に対応する起動処理とを行う。
すなわち、時刻t1において、制御部は、前突有判定に対応する起動処理として、電力供給部から第1の乗員保護装置のスクイブへ電力P1を供給させ、側突有判定に対応する起動処理として、電力供給部から第2および第3の乗員保護装置のスクイブへそれぞれ電力P2、P3を供給させる。これにより、第1〜第3の乗員保護装置が起動する。
このように第1〜第3の乗員保護装置の起動処理を行った後、制御部は、時刻t1から所定期間T2が経過する時刻t3までの間、第1〜第3の乗員保護装置の起動処理を禁止する。そして、制御部は、所定期間T1後の時刻t2(第2のタイミングの一例)に、前突有判定に対応する起動処理を行う。
時刻t2での起動処理は、第2〜第4の乗員保護装置の起動処理であるが、上述したように第2および第3の乗員保護装置の起動処理が禁止されている。そのため、制御部は、時刻t2において、第2および第3の乗員保護装置の起動処理を行わず、第4の乗員保護装置のみの起動処理を行う。
乗員保護装置のスクイブは、電力が供給された場合に、グランドにショートするなどの異常(以下、ショート異常と記載する)が生じる場合がある。そのため、複数のタイミング(時刻t1、t2)で同一の乗員保護装置の起動処理を行う場合、最初のタイミングでの電力供給によりスクイブにショート異常が生じると、その後のタイミングで電力供給部からショート異常があるスクイブ側(例えば、スクイブを介してグランド)へ電力供給が行われ、電力が消費される。
一方、制御部は、側突有判定に対応する第2および第3の乗員保護装置の起動処理を行った後、前突有判定に対応する第2および第3の乗員保護装置の起動処理を禁止する。そのため、時刻t1での電力P2、P3の供給により第2および第3の乗員保護装置のスクイブにショート異常が生じた場合であっても、時刻t2において電力供給部から第2および第3の乗員保護装置への電力P2、P3の供給が行われず、電力が消費されない。そのため、電力の消費を抑制することができる。
なお、第2および第3の乗員保護装置の起動処理を禁止する処理は、制御部ではなく、電力供給部で行う構成であってもよい。例えば、電力供給部は、制御部による要求があった場合であっても、時刻t1〜t2において電力P2、P3の供給を行った後から時刻t3までの間は、第2および第3の乗員保護装置への電力P2、P3の供給を行わない。これによっても、電力消費を低減することができる。以下、実施形態に係る制御装置を含む乗員保護システムを具体的に説明する。
[2.乗員保護システム]
図2は、実施形態に係る乗員保護システムの配置例を示す図である。図2に示す乗員保護システム100は、ECU1(乗員保護装置の制御装置の一例)と、フロントエアバッグ2a、2bと、サイドエアバッグ3a、3bと、カーテンエアバッグ4a、4bと、プリテンショナー5a、5bと、フロントセンサ6a、6bと、サイドセンサ7a、7bとを備える。かかる乗員保護システム100は、車両200に配置される。
フロントエアバッグ2aは、運転席の前方に配置されるエアバッグであり、フロントエアバッグ2bは、助手席の前方に配置されるエアバッグである。サイドエアバッグ3aは、運転席の側方に配置されるエアバッグであり、サイドエアバッグ3bは、助手席の側方に配置されるエアバッグである。
カーテンエアバッグ4aは、車両200の右側方に配置されるエアバッグであり、カーテンエアバッグ4bは、車両200の左側方に配置されるエアバッグである。プリテンショナー5aは、運転席のシートベルトの引き込みを行うプリテンショナーであり、プリテンショナー5bは、助手席のシートベルトの引き込みを行うプリテンショナーである。
かかるフロントエアバッグ2a、2b、サイドエアバッグ3a、3b、カーテンエアバッグ4a、4bおよびプリテンショナー5a、5bは、乗員保護装置の一例であり、以下、乗員保護装置9と総称する場合がある。
フロントセンサ6a、6bは、衝突検出センサであり、車両200の前方部分に配置され、車両200の前方部分に障害物(例えば、他の車両)が衝突した場合などにおいて車両200の前方部分への衝撃度合いを検出する。かかるフロントセンサ6a、6bは、検出した衝撃度合いを示す衝撃値を含む検出信号Sd1、Sd2を出力する。
サイドセンサ7a、7bは、衝突検出センサであり、車両200の側方部分に配置され、車両200の側方部分に障害物(例えば、他の車両)が衝突した場合などにおいて車両200の側方部分への衝撃度合いを検出する。かかるサイドセンサ7a、7bは、検出した衝撃度合いを示す衝撃値を含む検出信号Sd3、Sd4を出力する。
以下、フロントセンサ6a、6bおよびサイドセンサ7a、7bをセンサ6と総称する場合がある。なお、ECU1と各乗員保護装置9との間、および、ECU1と各センサ6との間は、例えば、ワイヤーハーネス(図示せず)を構成する複数の電線によって接続される。
[3.ECU1]
図3は、ECU(Electrical Control Unit)1の構成例を示す図である。図3に示すように、ECU1は、電力供給部10と、制御部20とを備える。
[3.1.電力供給部10]
電力供給部10は、図3に示すように、バックアップ回路11と、スイッチ12と、点火回路13とを備える。図4は、電力供給部10の構成例を示す図である。
図4に示すように、バックアップ回路11は、逆流防止用のダイオード41と、電荷蓄積用のコンデンサ42とを備える。バッテリー8(図3参照)から出力される電圧Vbat(以下、バッテリー電圧Vbatと記載する)は、ダイオード41を介してコンデンサ42へ印加され、これにより、コンデンサ42にバックアップ用の電荷(電力)が蓄積される。
スイッチ12は、図4に示すように、ダイオード51と、スイッチング素子52と、抵抗53とを備える。ダイオード51は、バックアップ回路11とスイッチング素子52との間に接続される逆流防止用のダイオードである。
スイッチング素子52は、ダイオード51と点火回路13との間に接続される。かかるスイッチング素子52は、例えば、NチャネルMOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)であり、ドレインがダイオード51のカソードに接続され、ソースが点火回路13に接続される。
また、スイッチング素子52の制御端子(例えば、ゲート)には、制御部20からの駆動信号Scが入力される。かかる駆動信号ScがHighレベルの場合にスイッチング素子52がオンになり、バッテリー電圧Vbatがバックアップ回路11およびスイッチ12を介して点火回路13へ入力される。
点火回路13は、図4に示すように、入力端子Tvと、出力端子To1a〜To8a、To1b〜To8bと、接地端子Tgと、通信端子Tcntと、出力部14a〜14h(以下、出力部14と総称する場合がある)と、駆動部15とを備える。かかる点火回路13は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)によって構成される。
入力端子Tvは、バックアップ回路11から出力される電圧をスイッチ12経由で入力する。出力端子To1a〜To8a、To1b〜To8bは、乗員保護装置9に設けられたスクイブに接続される。例えば、出力端子To1a、To1bは、フロントエアバッグ2aのスクイブ70aに接続され、出力端子To2a、To2bは、サイドエアバッグ3aのスクイブ70bに接続される。また、出力端子To8a、To8bは、プリテンショナー5bのスクイブ70hに接続される。なお、以下において、スクイブ70a〜70hを総称してスクイブ70と記載する場合がある。
接地端子Tgは、グランド(例えば、車両200のボディ)に接続される。通信端子Tcntは、制御部20と駆動部15とに接続され、制御部20から点火回路13へ送信される信号を駆動部15へ入力し、駆動部15から送信される信号を制御部20へ出力する。
出力部14aは、フロントエアバッグ2aに接続され、フロントエアバッグ2aへの電力供給を行う回路であり、出力部14bは、サイドエアバッグ3aに接続され、サイドエアバッグ3aへの電力供給を行う回路である。また、出力部14cは、カーテンエアバッグ4aに接続され、カーテンエアバッグ4aへの電力供給を行う回路であり、出力部14dは、プリテンショナー5aに接続され、プリテンショナー5aへの電力供給を行う回路である。
同様に、出力部14e〜14hは、それぞれフロントエアバッグ2b、サイドエアバッグ3b、カーテンエアバッグ4bおよびプリテンショナー5bに接続されて電力供給を行う。出力部14a〜14hは、互いに同一構成を有しており、以下、出力部14aの構成を主に説明する。図4に示すように、出力部14aは、電流リミッタ61、64と、スイッチング素子62、63と、差分電圧検出部65とを備える。
スイッチング素子62、63は、例えば、NチャネルMOSFETである。なお、スイッチング素子62、63は、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)や半導体リレーなどのスイッチング素子であってもよい。
電流リミッタ61およびスイッチング素子62は、直列接続され、入力端子Tvと出力端子To1aとの間に配置される。スイッチング素子63および電流リミッタ64は、直列接続され、出力端子To1bと接地端子Tgの間に配置される。
電流リミッタ61、64によって、出力端子To1a、To1bを介してスクイブ70aへ出力される電流が制限される。そのため、例えば、出力端子To1aとスクイブ70aとを接続する電線が車両200のボディやバッテリー電圧Vbatに接触した場合であっても、スイッチング素子62、63に過大な電流が流れることを抑制することができる。
差分電圧検出部65は、例えば、差動アンプを含み、出力端子To1a、To1b間の電圧差である差分電圧ΔV(=V1a−V1b)を検出し、かかる検出結果を駆動部15へ出力する。なお、差分電圧検出部65は、差分電圧ΔVを検出できる構成であればよく、差動アンプを含む構成に限定されない。
駆動部15は、制御部20から通信端子Tcntを介して入力される起動信号Scntx(xは1〜8の値)を受信した場合に、駆動信号Shx、Slx(xは1〜8の値)を所定期間TaだけHighレベルにする。これにより、駆動信号Shx、Slxに対応する出力部14xから乗員保護装置9を起動するための電流(以下、点火電流Io)を対応する乗員保護装置9のスクイブ70へ出力させる。
例えば、駆動部15は、起動信号Scnt1を受信した場合に、駆動信号Sh1、Sl1を所定期間TaだけHighレベルにし、出力部14aからフロントエアバッグ2aを起動するための点火電流Io1をフロントエアバッグ2aのスクイブ70aへ出力させる。また、駆動部15は、起動信号Scnt2を受信した場合に、駆動信号Sh2、Sl2を所定期間TaだけHighレベルにし、出力部14bからサイドエアバッグ3aを起動するための点火電流Io2をサイドエアバッグ3aのスクイブ70bへ出力させる。
また、駆動部15は、起動信号Scnt3を受信した場合に、駆動信号Sh3、Sl3を所定期間TaだけHighレベルにし、出力部14cからカーテンエアバッグ4aを起動するための点火電流Io3をカーテンエアバッグ4aのスクイブ70cへ出力させる。また、駆動部15は、起動信号Scnt4を受信した場合に、駆動信号Sh4、Sl4を所定期間TaだけHighレベルにし、出力部14dからプリテンショナー5aを起動するための点火電流Io4をプリテンショナー5aのスクイブ70dへ出力させる。
駆動部15は、起動信号Scnt5〜Scnt8を受信した場合も同様に、対応する駆動信号を所定期間TaだけHighレベルにし、対応する出力部14から対応する乗員保護装置9を起動するためのスクイブ70へ点火電流を対応する乗員保護装置9へ出力させる。なお、以下において、起動信号Scnt1〜Scnt8を総称して、起動信号Scntと記載する場合がある。
また、駆動部15は、出力部14a〜14hにおける電圧状態に基づき、スクイブ70a〜70hのオープン状態を検出する。スクイブ70a〜70hのオープン状態検出処理は互いに共通であるため、以下においては、スクイブ70aに対するオープン状態検出処理を例に挙げて説明する。
駆動部15は、起動信号Scnt1を受信した場合、上述のように、所定期間TaだけHighレベルになる駆動信号Sh1、Sl1を出力する。そして、駆動部15は、Highレベルになる駆動信号Sh1、Sl1を出力している間に、差分電圧検出部65によって検出された差分電圧ΔVが所定値Vth以上であるか否かを判定する。
駆動部15は、差分電圧ΔVが所定値Vth以上である場合、フロントエアバッグ2aが正常に起動したと判定し、起動成功を示す応答信号Sokを制御部20へ出力する。一方、駆動部15は、差分電圧ΔVが所定値Vth未満である場合、フロントエアバッグ2aが正常に起動していないと判定し、起動失敗を示す応答信号Sngを制御部20へ出力する。
なお、点火回路13は、出力部14a〜14hの故障を検出する故障検出部(図示せず)を有しており、駆動部15は、かかる故障検出部による故障検出結果を通信端子Tcntから制御部20へ通知する。これにより、制御部20は、点火回路13が正常であるか否かを把握することができ、点火回路13が正常である場合には、駆動信号ScをLowレベルにすることで、点火回路13への電圧供給を停止する。
[3.2.制御部20の構成]
制御部20は、起動判定部21と、起動処理部22とを備える。制御部20は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。かかるマイクロコンピュータのCPUは、ROMに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、起動判定部21および起動処理部22を実現する。なお、制御部20は、ASICなどのハードウェアによって実現することもできる。
起動判定部21は、フロントセンサ6a、6bからそれぞれ出力される検出信号Sd1、Sd2とサイドセンサ7a、7bからそれぞれ出力される検出信号Sd3、Sd4に基づいて、前突の検出条件および側突の検出条件を満たすか否かを判定する。
前突の検出条件は、例えば、検出信号Sd1、Sd2に含まれる衝撃値が所定閾値TH1以上であるという条件であり、側突の検出条件は、例えば、検出信号Sd3、Sd4に含まれる衝撃値が所定閾値TH2以上であるという条件である。
起動処理部22は、前突有判定をした場合、すなわち、起動判定部21が前突の検出条件を満たすと判定した場合、前突に対応する複数の起動信号Scntを前突に対応する複数のタイミングで電力供給部10へ送信する。図5は、前突有判定が行われた場合における乗員保護装置9の起動処理例を示す図である。
なお、起動信号Scntを出力してから電力供給部10が乗員保護装置9へ点火電流を供給するまでの時間は無視できるものとする。また、以下においては、フロントエアバッグ2a、サイドエアバッグ3a、カーテンエアバッグ4aおよびプリテンショナー5aに対する制御を主として説明するが、フロントエアバッグ2b、サイドエアバッグ3b、カーテンエアバッグ4bおよびプリテンショナー5bに対する制御も同様に行われる。
図5に示すように、制御部20は、前突有判定をした時刻t10で、起動処理部22から起動信号Scnt1を出力し、電力供給部10の駆動部15は、起動信号Scnt1を受信したタイミングで駆動信号Sh1、Sl1を一定期間Highレベルにする。これにより点火電流Io1がフロントエアバッグ2aのスクイブ70aへ出力され、フロントエアバッグ2aが起動される。
なお、スクイブ70は、例えば、電熱線であり、隣接する起爆剤を点火せしめる点火部材である。スクイブ70に比較的大きな点火電流Ioを流すとスクイブ70が発熱し、隣接する起爆剤に点火する。スクイブ70や起爆剤は、例えば、フロントエアバッグ2aやサイドエアバッグ3aにガスを供給するインフレータ内に配置される。
時刻t10から所定期間T1経過した時刻t11において、起動処理部22は、起動信号Scnt2〜Scnt4を電力供給部10へ出力する。かかる起動信号Scnt2〜Scnt4に基づき、電力供給部10の駆動部15は、駆動信号Sh2〜Sh4、Sl2〜Sl4を一定期間Highレベルにする。これにより、サイドエアバッグ3a、カーテンエアバッグ4aおよびプリテンショナー5aのスクイブ70b〜70dへ点火電流Io2〜Io4が出力され、サイドエアバッグ3a、カーテンエアバッグ4a、プリテンショナー5aが起動される。
また、起動処理部22は、側突有判定をした場合、すなわち、起動判定部21が側突の検出条件を満たすと判定した場合、側突に対応する複数の起動信号Scntを所定のタイミングで電力供給部10へ送信する。図6は、側突有判定が行われた場合における乗員保護装置9の起動処理例を示す図である。
図6に示すように、制御部20は、側突有判定をした時刻t20で、起動処理部22から起動信号Scnt2、Scnt3を出力する。かかる起動信号Scnt2、Scnt3に基づき、電力供給部10の駆動部15は、駆動信号Sh2、Sl2、Sh3、Sl3を一定期間Highレベルにする。これにより、サイドエアバッグ3aおよびカーテンエアバッグ4aのスクイブ70b、70cへ点火電流Io2、Io3が出力され、サイドエアバッグ3a、カーテンエアバッグ4aが起動される。
次に、前突有判定および側突有判定が同時に行われた場合について説明する。図7は、前突有判定と側突有判定とが同時に行われた場合における乗員保護装置の起動処理例を示す図であり、時刻t30において、障害物との衝突によってバッテリー8とECU1との間の接続が切断されたとする。
起動処理部22は、前突有判定および側突有判定を同時にした時刻t30で、前突有判定に対応する起動信号Scnt1と側突有判定に対応する起動信号Scnt2、Scnt3とを電力供給部10へ出力する。
そのため、時刻t30で、起動信号Scnt1によりフロントエアバッグ2aのスクイブ70aへ点火電流Io1が供給され、起動信号Scnt2、Scnt3によりサイドエアバッグ3a、カーテンエアバッグ4aのスクイブ70b、70cへ点火電流Io2、Io3が供給される。これにより、フロントエアバッグ2a、サイドエアバッグ3a、および、カーテンエアバッグ4aが起動する。
上述したように、時刻t30でバッテリー8とECU1との間の接続が切断されており、出力部14へは、コンデンサ42の電圧Vbu(以下、バックアップ電圧Vbuと記載する)が供給される。そのため、コンデンサ42に蓄積された電力が出力部14a〜14cによって消費され、図8に示すように、点火電流Io1〜Io3が出力されている期間(時刻t30〜t31の間)にバックアップ電圧Vbuが低下する。
起動処理部22は、起動信号Scnt1〜Scnt3を出力した後(例えば、時刻t30から所定期間T1経過後の時刻t32で)、電力供給部10から応答信号Sakを受信する。起動処理部22は、受信した応答信号Sakが乗員保護装置9の起動失敗を示す応答信号Sngを含む場合に、起動が失敗した乗員保護装置9を起動するための起動信号Scntを再度電力供給部10へ送信する。これにより、乗員保護装置9の起動を精度よく行うことができる。
一方、起動処理部22は、受信した応答信号Sakが乗員保護装置9の起動成功を示す応答信号Sokである場合、かかる応答信号Sokに対応する乗員保護装置9に対する起動信号Scntの出力禁止処理を行う。かかる出力禁止処理において、起動処理部22は、時刻t30から所定期間T2が経過する時刻t34まで、フロントエアバッグ2a、サイドエアバッグ3aおよびカーテンエアバッグ4aを起動するための起動信号Scnt1〜Scnt3の出力を禁止する禁止処理を行う。なお、起動処理部22は、応答信号Sakを受信する時刻t31から所定期間T2が経過する時刻まで禁止処理を行うこともできる。また、起動処理部22は、禁止処理を終了しないこともできる。
時刻t30から所定期間T1経過後の時刻t32において、起動処理部22は、前突有判定に対応する起動信号Scnt4を電力供給部10へ出力する。上述したように、サイドエアバッグ3a、および、カーテンエアバッグ4aを起動するための起動信号Scnt2、Scnt3の出力は禁止されているため、起動処理部22は、プリテンショナー5aを起動する起動信号Scnt4のみを電力供給部10へ出力する。
ここで、起動信号Scnt2、Scnt3の出力が禁止されておらず、また、スクイブ70b、70cがグランドにショートしている異常(ショート異常)が発生しているとする。この場合、時刻t32において、点火電流Io4に加えて点火電流Io2、Io3が出力される。そのため、点火電流Io4のみが出力される場合に比べ、バックアップ電圧Vbu(図7のVbu’参照)の低下が大きくなり、プリテンショナー5aを起動できるだけの電力をプリテンショナー5aのスクイブ70dへ供給できなくなるおそれがある。そのため、プリテンショナー5aが起動するように、コンデンサ42の静電容量を増加させる必要がある。
一方、実施形態に係る起動処理部22は、起動信号Scnt2、Snt3の出力を禁止するため、スクイブ70b、70cがグランドに短絡している異常が発生している場合であっても、点火電流Io2、Io3が出力されない。そのため、禁止処理を行わない場合に比べ、コンデンサ42の静電容量を低減することができ、安全性を確保しつつもコストダウンを図ることができる。
なお、上述した例では、前突有判定および側突有判定が同時に行われた場合を主に説明したが、制御部20は、前突有判定と側突有判定とが所定期間内に連続して行われた場合であっても、上述した禁止処理を行うことができる。また、制御部20は、条件を満たす場合に同一のタイミングで同一の乗員保護装置9を起動させる複数の条件が異なるタイミングで連続して満たされる場合、上述した禁止処理を行うことによって、例えば、電力消費を低減することができる。
また、出力禁止処理は、起動処理部22での出力禁止処理に加えまたは代えて、電力供給部10で行うこともできる。図8は、駆動部15の構成例を示す図である。図15に示す駆動部15は、駆動信号生成部71と、出力禁止処理部72a〜72h(以下、出力禁止処理部72と記載する場合がある)とを備える。なお、出力禁止処理部72a〜72hは互いに共通の構成であるため、以下においては、出力禁止処理部72aの構成および動作を例に挙げて説明する。
駆動信号生成部71は、制御部20から起動信号Scntを受信した場合に、かかる起動信号Scntに対応する駆動信号Sh1〜Sh8、Sl1〜Sl8を出力する。例えば、駆動信号生成部71は、制御部20から起動信号Scnt1を受信した場合、所定期間Taの間Highレベルになる駆動信号Sh1、Sl1を出力する。
出力禁止処理部72aは、駆動信号生成部71から出力される駆動信号Sh1、Sl1が所定期間T2の間Highレベルになった場合、Highレベルの駆動信号Sh1、Sl1をそのまま通過させる。そして、駆動信号Sh1、Sl1がHighレベルからLowレベルになってから所定期間T2が経過するまでの間、出力禁止処理部72aは、駆動信号Sh1、Sl1の状態に関わらず、Lowレベルの駆動信号Sh1、Sl1を出力部14aへ出力する。
これにより、駆動信号Sh1、Sl1がHighレベルになってから所定期間T2が経過するまでの間に駆動信号Sh1、Sl1が繰り返しHighレベルになった場合でも、出力部14aのスイッチング素子62、63がオンになることを防止できる。なお、電力供給部10での出力禁止処理に加えて、起動処理部22で出力禁止処理を行うことで、起動処理部22に誤動作があった場合などにおいても、出力禁止処理を精度よく行うことができる。
図8に示すように、出力禁止処理部72aは、抵抗80、83、86、89と、ダイオード81、87と、コンデンサ82、88と、インバータ84、90と、ANDゲート85、91とを備える。駆動信号Sh1、Sl1がLowレベルからHighレベルになったとき、抵抗80、86およびダイオード81、87を介してコンデンサ82、88に電流が流れ込む。
そのため、コンデンサ82、88の電圧が徐々に上昇する。これにより、インバータ84、90への入力電圧が上昇し、インバータ84、90の出力がHighレベルからLowレベルへ変化する。これにより、駆動信号Sh1、Sl1がHighレベルになった場合であっても、ANDゲート85、91からHighレベルの駆動信号Sh1、Sl1が出力されることが禁止される。なお、駆動信号Sh1、Sl1がLowレベルからHighレベルになってからインバータ84、90の出力がLowレベルになるまでの期間は、抵抗80、86の抵抗値とコンデンサ82、88の静電容量値とを調整することで調整することができる。
その後、コンデンサ82、88に蓄積された電荷は、抵抗83、89を介してグランドに流れ込むため、コンデンサ82、88の電圧は徐々に低下する。そして、駆動信号Sh1、Sl1がHighレベルからLowレベルになってから所定期間T2が経過したときに、インバータ84、90の出力がLowレベルからHighレベルへ変化する。なお、インバータ84、90の出力がLowレベルからHighレベルへ変化するタイミングは、コンデンサ82、88の静電容量値と抵抗83、89の抵抗値とを調整することで調整することができる。
なお、出力禁止処理部72の構成は、図8に示す構成に限定されない。例えば、ロジック回路のみで構成してもよく、また、インバータやANDゲートを含まない構成であってもよい。
[3.3.制御部20が実行する処理手順の一例]
図9は、制御部20が実行する処理手順の一例を示すフローチャートであり、繰り返し実行される処理である。図9に示すように、制御部20の起動判定部21は、複数のセンサ6から出力される検出信号Sd1〜Sd4を受信し、複数のセンサ6による検出結果を取得する(ステップS1)。
起動判定部21は、複数のセンサ6による検出結果に基づき、前突が発生したか否かを判定する(ステップS2)。前突が発生したと判定した場合(ステップS2;Yes)、起動処理部22は、前突に対する処理を開始する(ステップS3)。かかる前突に対する処理は、図10に示すステップS11〜S21の処理であり、後で詳述する。
ステップS3において前突に対する処理を開始した場合、または、前突が発生していないと判定した場合(ステップS2;No)、複数のセンサ6による検出結果に基づき、側突が発生したか否かを判定する(ステップS4)。起動判定部21によって側突が発生したと判定された場合(ステップS4;Yes)、起動処理部22は、側突に対する処理を開始する(ステップS5)。かかる側突に対する処理は、図11に示すステップS31〜S36の処理であり、後で詳述する。
ステップS5において側突に対する処理を開始した場合、または、側突が発生していないと判定した場合(ステップS4;No)、制御部20は、次の処理期間でステップS1からの処理を繰り返す。
図10は、前突に対する処理手順の一例を示す図である。図10に示すように、起動処理部22は、前突に対する処理を開始すると、フロントエアバッグ2aを起動するためのScnt1を電力供給部10へ出力する(ステップS11)。その後、起動処理部22は、フロントエアバッグ2aの起動を所定期間禁止する(ステップS12)。
その後、起動処理部22は、所定期間T1が経過したか否かを判定し(ステップS13)、所定期間T1が経過するまで待つ。起動処理部22は、所定期間T1が経過したと判定した場合(ステップS13;Yes)、サイドエアバッグ3aの起動が禁止されているか否かを判定する(ステップS14)。
サイドエアバッグ3aの起動が禁止されていないと判定した場合(ステップS14;No)、起動処理部22は、サイドエアバッグ3aを起動するめの起動信号Scnt2を電力供給部10へ出力する(ステップS15)。その後、起動処理部22は、サイドエアバッグ3aの起動を所定期間禁止する(ステップS16)。
ステップS16の処理が終了した場合、または、サイドエアバッグ3aの起動が禁止されていると判定した場合(ステップS14;Yes)、起動処理部22は、カーテンエアバッグ4aの起動が禁止されているか否かを判定する(ステップS17)。
カーテンエアバッグ4aの起動が禁止されていないと判定した場合(ステップS17;No)、起動処理部22は、カーテンエアバッグ4aを起動するめの起動信号Scnt3を電力供給部10へ出力する(ステップS18)。その後、起動処理部22は、カーテンエアバッグ4aの起動を所定期間禁止する(ステップS19)。
ステップS19の処理が終了した場合、または、カーテンエアバッグ4aの起動が禁止されていると判定した場合(ステップS17;Yes)、起動処理部22は、プリテンショナー5aを起動するめの起動信号Scnt4を電力供給部10へ出力する(ステップS20)。その後、起動処理部22は、プリテンショナー5aの起動を禁止し(ステップS21)、図10に示す処理を終了する。
図11は、側突に対する処理手順の一例を示す図である。図11に示すように、側突に対する処理を開始すると、起動処理部22は、サイドエアバッグ3aの起動が禁止されているか否かを判定する(ステップS31)。
サイドエアバッグ3aの起動が禁止されていないと判定した場合(ステップS31;No)、起動処理部22は、サイドエアバッグ3aを起動するめの起動信号Scnt2を電力供給部10へ出力する(ステップS32)。その後、起動処理部22は、サイドエアバッグ3aの起動を所定期間禁止する(ステップS33)。
ステップS33の処理が終了した場合、または、サイドエアバッグ3aの起動が禁止されていると判定した場合(ステップS31;Yes)、起動処理部22は、カーテンエアバッグ4aの起動が禁止されているか否かを判定する(ステップS34)。
カーテンエアバッグ4aの起動が禁止されていないと判定した場合(ステップS34;No)、起動処理部22は、カーテンエアバッグ4aを起動するめの起動信号Scnt3を電力供給部10へ出力する(ステップS35)。その後、起動処理部22は、カーテンエアバッグ4aの起動を所定期間禁止する(ステップS36)。
ステップS36の処理が終了した場合、または、カーテンエアバッグ4aの起動が禁止されていると判定した場合(ステップS34;Yes)、起動処理部22は、図11に示す処理を終了する。
なお、ステップS12、S16、S19、S21、S33、S36の処理において、起動処理部22は、電力供給部10から乗員保護装置9の起動成功を示す応答信号Sokを受信した場合に、起動が成功した乗員保護装置9の起動信号Scntの出力禁止を行うことができる。また、起動処理部22は、電力供給部10から乗員保護装置9の起動失敗を示す応答信号Sngを受信した場合、起動が失敗した乗員保護装置9の起動信号Scntを再度出力することができる。
[4.その他]
乗員保護装置9の種類や配置は上述した例に限定されるものではない。また、上述した前突に対する処理と側突に対する処理は一例であって、前突に対する処理や側突に対する処理は、起動させる乗員保護装置9やその起動タイミングを上述した例とは異なるようにすることもできる。
例えば、1以上の乗員保護装置9を起動させる条件として、前突の検出条件や側突の検出条件を一例としたが、例えば、車両後面への衝突(以下、後突と記載する)の検出条件に基づいて、1以上の乗員保護装置9を起動することもできる。これにより、例えば、前突した後に後突した場合に、前突に対応して起動させた乗員保護装置9が後突に対応して再度起動処理が行われることを禁止することができる。
また、ECU1の制御部20または電力供給部10は、バッテリー8とECU1との間の接続状態を検出することもできる。この場合、制御部20または電力供給部10は、バッテリー8とECU1との間の接続が切断されたことを検出した場合に、上述した禁止処理を行い、バッテリー8とECU1との間の接続が切断されていない場合に、上述した禁止処理を行わないこともできる。また、制御部20または電力供給部10は、バッテリー電圧Vbatが所定値以下になることを条件として上述した禁止処理を行うこともできる。また、上述した禁止処理を継続する期間(例えば、所定期間T2で規定される期間)は、乗員保護装置9毎に変更することができる。
[5.効果]
上述したように、実施形態に係る制御装置(例えば、ECU1)は、電力供給部10と、制御部20とを備える。電力供給部10は、乗員保護装置9(例えば、サイドエアバッグ3a)を起動するスクイブ70へ電力供給を行う。制御部20は、第1の条件(例えば、前突の検出条件)が満たされる場合に第1のタイミング(例えば、前突を検出したタイミング)で電力供給部10からスクイブ70へ電力供給を行わせる。また、制御部20は、第2の条件(例えば、側突の検出条件)が満たされる場合に第2のタイミング(例えば、側突を検出してから所定期間T1が経過したタイミング)で電力供給部10からスクイブ70へ電力供給を行わせる。そして、制御部20および電力供給部10の少なくとも一方は、第1の条件と第2の条件が例えば同時または連続して満たされる場合に、第1および第2のタイミングのうち最先のタイミングである一方のタイミング(例えば、図7に示す時刻t30〜t31)でスクイブ70へ電力供給が行われた後、他方のタイミング(例えば、図7に示す時刻t32〜t33)でのスクイブ70への電力供給を禁止する。これにより、他方のタイミングに対応する起動信号Scntの送信が禁止されるため、電力の消費を抑制することができる。そのため、起動信号Scntの送信を禁止しない場合に比べ、バックアップ回路11におけるコンデンサ42の静電容量値を抑えることができ、例えば、ECU1の低コスト化および小型化を図ることができる。
また、制御部20は、起動判定部21と、起動処理部22とを備える。起動判定部21は、第1および第2の条件がそれぞれ満たされるか否かを判定し、起動処理部22は、起動判定部21の判定結果に基づいて起動信号Scntを電力供給部10へ送信する。電力供給部10は、出力部14と、駆動部15とを備える。出力部14は、スクイブ70に電力を出力する。駆動部15は、制御部20からの起動信号Scntを受信した場合に、出力部14からスクイブ70へ電力を供給させる。これにより、他方のタイミングに対応する起動信号Scntの送信が例えばソフトウェアによって禁止できるため、ECU1の部品点数がアップすることを抑制でき、例えば、ECU1の小型化を図ることができる。
また、起動処理部22は、一方のタイミングに対応する起動信号Scntを送信した後の所定期間T2、他方のタイミングに対応する起動信号Scntの送信を禁止する。これにより、他方のタイミングに対応する起動信号Scntの送信が例えばソフトウェアによって所定期間禁止することができる。
また、電力供給部10の駆動部15は、スクイブ70への電力供給が正常に行われたか否かを判定し、当該判定結果を起動処理部22へ送信する。起動処理部22は、電力供給部10から送信される判定結果に基づき、電力供給が正常に行われていないと判定した場合、起動信号Scntを電力供給部10へ再送し、スクイブ70へ電力供給が正常に行われたと判定した場合にスクイブ70へ電力供給の禁止を実行する。これにより、起動信号Scntの再送時にはスクイブ70へ電力供給の禁止が実行されないため、スクイブ70への電力供給を精度よく行うことができる。また、制御部20と電力供給部10との間の通信にノイズが重畳された場合であっても、スクイブ70への電力供給を精度よく行うことができる。
また、駆動部15は、一方のタイミングに対応する起動信号Scntを受信して出力部14からスクイブ70へ電力を供給させた後の所定期間(例えば、所定期間T2)は、他方のタイミングに対応する起動信号Scntに基づく出力部14への制御を禁止する。これにより、駆動部15においてスクイブ70へ電力供給の禁止が実行されるため、制御部20で誤動作が生じて同一の起動信号Scntが繰り返し出力された場合であっても、所定期間は起動信号Scntの送信を禁止することができ、電力の消費を抑制することができる。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 ECU(制御装置の一例)
9 乗員保護装置
10 電力供給部
14、14a〜14h 出力部
15 駆動部
20 制御部
21 起動判定部
22 起動処理部
70、70a〜70h スクイブ
100 乗員保護システム

Claims (6)

  1. 乗員保護装置を起動するスクイブへ電力供給を行う電力供給部と、
    第1の条件が満たされる場合に第1のタイミングで前記電力供給部から前記電力供給を行わせ、第2の条件が満たされる場合に第2のタイミングで前記電力供給部から前記電力供給を行わせる制御部と、を備え、
    前記制御部および前記電力供給部の少なくとも一方は、
    前記第1の条件と前記第2の条件が満たされる場合に、前記第1および第2のタイミングのうち最先のタイミングである一方のタイミングで前記電力供給が行われた後、他方のタイミングでの前記電力供給を禁止する
    ことを特徴とする乗員保護装置の制御装置。
  2. 前記制御部は、
    前記第1および第2の条件がそれぞれ満たされるか否かを判定する起動判定部と、
    前記起動判定部の判定結果に基づいて起動信号を前記電力供給部へ送信する起動処理部と、を備え、
    前記電力供給部は、
    前記スクイブに電力を出力する出力部と、
    前記制御部からの前記起動信号を受信した場合に、前記出力部から前記スクイブへ電力を供給させる駆動部と、を備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の乗員保護装置の制御装置。
  3. 前記起動処理部は、
    前記一方のタイミングに対応する前記起動信号を送信した後の所定期間、前記他方のタイミングに対応する前記起動信号の送信を禁止する
    ことを特徴とする請求項2に記載の乗員保護装置の制御装置。
  4. 前記電力供給部の前記駆動部は、
    前記電力供給が正常に行われたか否かを判定し、当該判定結果を前記起動処理部へ送信し、
    前記制御部の前記起動処理部は、
    前記電力供給部から送信される前記判定結果に基づき、前記電力供給が正常に行われていないと判定した場合、前記起動信号を前記電力供給部へ再送し、前記電力供給が正常に行われたと判定した場合に前記電力供給の禁止を実行する
    ことを特徴とする請求項2または3に記載の乗員保護装置の制御装置。
  5. 前記駆動部は、
    前記一方のタイミングに対応する前記起動信号を受信して前記出力部から前記スクイブへ電力を供給させた後の所定期間は、前記他方のタイミングに対応する前記起動信号に基づく前記出力部への制御を禁止する
    ことを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の乗員保護装置の制御装置。
  6. 第1の条件が満たされる場合に、第1のタイミングで電力供給部から、乗員保護装置を起動するスクイブへの電力供給を行う工程と、
    第2の条件が満たされる場合に、第2のタイミングで前記電力供給部から前記スクイブへの電力供給を行う工程と、
    前記第1の条件と前記第2の条件とが満たされる場合に、前記第1および第2のタイミングのうち最先のタイミングである一方のタイミングで前記電力供給部から前記スクイブへの電力供給を行った後、他方のタイミングでの前記電力供給部から前記スクイブへの電力供給を禁止する工程と、を含む
    ことを特徴とする乗員保護装置の制御方法。
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