JPH04146846A - 乗員保護システムの起動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明（表車両衝突時に衝撃から乗員を護る乗員保護シ
ステムを起動させるための起動装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、車両の衝突事故時に乗員を衝撃や車体との衝
突から保護する乗員保護システムとして、車両衝突時に
一瞬にして膨張するエアバックによって乗員を保護する
システムが知られている。このシステムには、車両衝突
時に、電気的点火器（たとえ（ｆ−スクイブや電気雷管
）を通電して点火剤を着火させることにより、ガス発生
剤（たとえ（′ｉ、窒化ナトリウム）を爆発的に燃焼さ
せて、エアバックを膨張させる起動装置が備えられてい
る（特開昭６３−２６３１５０号公報）。

この種の起動装置で（よ複数のエアバックを同時に膨張
させるため１：、エアバック毎に設けられた電気的点火
器εバッテリに対して互いに並列に接続して、全点火器
を同時に通電できるようにされている。また車両衝突に
よってバッテリが破壊されたり、バッテリと起動装置と
の接続が切断されたときの対策として、補助電源（たと
え（戴　バッテリによって充電されるコンデンサ）を設
けて、バッテリからの電源供給が断たれたときでも点火
器を通電できるようにされている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、周知のように電気的点火器（（以下、単に点
火器という）は、振動や衝撃によってその電極間で電気
的に開放したり、通電による発熱によって電極が溶着し
て短絡することがまれにあり、これらの故障が万一発生
したときの安全対策は上記システムにとって必須のもの
である。

しかし、上記従来の起動装置で（友複数の点火器が並列
接続されているので、何れかの点火器が開放したときに
他の点火器の通電が不能になるといったことはないもの
の、何れかの点火器が短絡したときには他の点火器に電
流が流れないといった問題が起こる。

もちろん、夫々の点火器について、バッテリ側の端子と
の接続部分に電流制限用の抵抗器を設け、バッテリから
の電流を分流して各点火器に供給するようにすることで
、上記短絡時にも他の点火器を通電できるようにするこ
とも考えられるが、並列回路の場合、バッテリ電源の遮
断時に補助電源から全点火器に通電する電流量（山並列
回路を構成する抵抗器・点火器の直列回路の夫々を流れ
る電流の総和であるので、補助電源の電流容量はそれだ
け大きくなければならない。そのため、補助電源の容積
・重量が大きくなり、装置小型化・軽量化の阻害要因と
なるといった問題や、重量が増せばそれだけ車両衝突時
に受ける衝撃が大きくなり補助電源のリード線が断線す
るといった事故が起こり易くなるといった問題が生じ、
簡単に採用することはできない。

そこで本発明（よ　起動手段の何れかが故障しても他の
起動手段が作動して乗員保護システムを確実に起動させ
ることができる乗員保護システムの起動装置を提供する
ことを目的としてなされた［課題を解決するための手段
］ 本発明の要旨とするところ（表 通電されることにより作動し、車両衝突による衝撃から
車両内の乗員を護る乗員保護システムを起動させる複数
の起動手段と、 車両が衝突したことを検出する検出手段と、該検出手段
により車両衝突が検出されると、外部電源１ニより上記
各起動手段を通電して上記乗員保護システムを起動させ
る通電手段と、を備えた起動装置において、 上記複数の起動手段を上記通電手段に対して直列に接続
すると共に、 上記複数の起動手段の夫々に　当該起動手段が電気的に
開放すると導通するバイパス手段を並列に設けてなるこ
と、 を特徴とする乗員保護システムの起動装置にある。

［作用］ 以上のように構成された本発明の乗員保護システムの起
動装置によれ（ｉ検出手段により車両衝突が検出される
と、通電手段が外部電源により複数の起動手段からなる
直列回路を通電する。電流はその直列回路を流ね夫々の
起動手段が作動して衝撃から車両内の乗員を護る乗員保
護システムを起動させる。

ここで、複数の起動手段の何れかが電気的に開放したと
する。このときに１表　当該起動手段に並列接続された
バイパス手段が開通するので、電流は上記直列回路を流
れることができ、その他の起動手段は作動することがで
きる。また、複数の起動手段の何れかが短絡したとする
。このときに（友上記直列回路を電流が流れ続けること
ができるので、他の起動手段は作動することができる。

また上記直列回路に１よ起動手段を並列接続した場合と
比して、はるか１こ少ない電流が流れるので、外部電源
からの給電が途絶えたときの対策として補助電源を設け
る場合　その電流容量は少ないものとなる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図は本発明を適用した起動装置の電気回路図である
。

なお本実施例の起動装置（上車両衝突時にガス発生剤を
爆発的に燃焼させ、燃焼により発生したガスによってエ
アバッグを瞬間的に膨張させることで、乗員を衝撃や車
体との衝突から護る周知のエアパック・システムに設け
ら札車両衝突時１：。

ガス発生剤を燃焼させるための点火剤を着火するための
装置である。

図に示すように、起動装置］（上　　点火剤を着火する
ための起動ブロック３と、車両のバッテリＢからイグニ
ッション・スイッチＳＷ］を介して起動ブロック３を通
電する通電ブロック５と、バッテリＢからの給電が途絶
えたときに起動ブロック３に電源供給を行なうための補
助電源ブロック７と、起動ブロック３の導通状態を監視
するモニタブロック９とを主要部として構成さね、堅牢
な金属ケース（図示路）に収められた基板１］に実装さ
れている。

起動ブロック３（よ　直列接続された２個の点火器ＳＱ
Ｉ、ＳＯ２と、夫々の点火器ＳＱＩ、ＳＯ２に並列接続
された周知の定電圧ダイオードＺＤ］、ＺＤ２とからな
る。

点火器ＳＱＩ、ＳＣ２は、通電により発熱して点火剤を
着火するもので、たとえば内部抵抗が小さいスクイブが
用いら札　エアパック側に配設さ札　リード線りにて基
板１１側と接続されている。

定電圧ダイオードｚＤ］、ＺＤ２の降伏電圧（ブレーク
ダウン電圧）　Ｖｂｄ［３点火器ＳＱ］、Ｓ０２の内部
抵抗値ｒと、点火器ＳＱＩ、ＳＯ２が発熱して点火剤に
着火するために必要な電流値（以下、点火電流値という
）１との積（Ｖｂｄ≧ｒ×・・・（１））以上であって
、点火器ＳＱＩ、ＳＯ２の端子間電圧が降伏電圧Ｖｂｄ
に等しくなると、定電圧ダイオードＺＤＩ、ＺＤ２は導
通する。定電圧ダイオードＺＤ］、ＺＤ２の内部抵抗は
極めて小さく、その導通時には点火電流値ｉを越える電
流が流れて点火器ＳＱＩ、ＳＯ２に流れる電流は点火電
流値ｉに保たれる。

定電圧ダイオードＺＤＩ、ＺＤ２の降伏電圧Ｖｂｄｌ、
Ｖｂｄ２１ｉ　　以下のようにして設定される。

すなわち、何れかの点火器ＳＱＩ、ＳＯ２が電気的に開
放したとき（たとえ（よ、点火器ＳＱＩが開放したとき
）には、点火器ＳＱＩ及び定電圧ダイオードＺＤ２には
、起動ブロック３全体に印加される電圧ｖ×から定電圧
ダイオードＺＤＩでの電圧降下分Ｖｂｄｌを引いた電圧
ｖ（Ｖ：ＶＸ−ｖｂｄｌ）がかかるが、点火器ＳＱ２に
点火電流１が流れるためには、 ＶＸ−Ｖｂｄｌ≧ｒ× を満足しなければならず、　　上式よりＶｂｄｌ≦Ｖ　
Ｘ　−ｒ　Ｘ　ｉ　−（２）（２）が得ら札　定電圧ダ
イオードＺＤＩの降伏電圧Ｖｂｄｌが求まる。

このように、点火器ＳＱＩが開放したときには、点火電
流値１以上の電流が点火器ＳＱ２を流れる。

したがって、　（１）及び（２）式より、ｒＸ　ｉ≦Ｖ
ｂｄｌ≦ＶＸ−ｒＸｉ に設定すればよい。

同様に、定電圧ダイオードＺＤ２の降伏電圧Ｖｂｄ２１
１　点火器ＳＱ２が開放したときに（友　点火器ＳＱＩ
に点火電流１を通すために（よ次式の条件を満足しなけ
ればならない。

Ｖｂｄ２≦Ｖ　Ｘ　−ｒ　Ｘ　ｉ　−（３）従って（１
）及び（３）式より ｒ　Ｘ　ｉ≦Ｖｂｄ２≦ＶＸ−ｒＸ に設定すればよい。

上記の（１）、　（２）及び（３）式に基づいて定電圧
ダイオードＺＤＩ及びＺＤ２の降伏電圧Ｖｂｄｌ及びＶ
ｂｄ２を設定すると、何れかの点火器ＳＯ］又はＳＯ２
が開放（オープン）或はそ短絡（ショート）シても、も
う一つの点火器ＳＱＩ又はＳＣ２に点火電流１を通すこ
とができる。

なお、本実施例では点火器ＳＱＩ、ＳＯ２が起動手段に
相当し、定電圧ダイオードＺＤＩ、ＺＤ２がバイパス手
段に相当する。

通電ブロック５（表　バッテリＢから起動ブロック３へ
の電流路に設けられた加速度検出スイッチＳＷ２と、起
動ブロック３及び補助電源ブロック７からバッテリＢに
電流が逆流するのを阻止する逆流防止用ダイオードＤ１
とからなる。

なお、加速度検出スイッチＳ　Ｗ　２　＋１　車両の加
速度（Ｘ速度）を検出する周知の加速度センサに設けら
札　加速度センサが車両の急減速（衝突）を検出すると
接点を閉じるように構成されており、前述の検出手段及
び通電手段に相当する。また加速度センサを含む加速度
検出スイッチＳＷ２の構成については従来より周知であ
るので詳しい説明は省略する。

補助電源ブロック７（よ　バッテリＢに並列接続された
電解コンデンサＣ及び過電流防止用抵抗器Ｒ］からなる
直列回路と、過電流防止用抵抗器Ｒ］に並列接続されバ
ッテリＢからの給電途絶時にコンデンサＣから起動ブロ
ック３への電流路を形成する放電用ダイオードＤ２とか
らなる。

モニタブロック９１ヨ　　コンパレータＣＰと、バッテ
リ電圧を分圧して基準電圧ＶＲを作成しコンパレータＣ
Ｐの非反転入力端子へ出力する２個の分圧抵抗器Ｒ２及
びＲ３と、起動ブロック３に所電圧Ｖ×を印加すると共
にコンパレータＣＰの反転入力端子へ出力して起動ブロ
ック３の導通状態を検出するためのモニタ抵抗器Ｒ４と
からなる。

コンパレータＣＰには正の作動電源としてバッテリＢの
出力電圧ＶＢが供給さね　負の作動電源側はグランドＧ
側に接続されている。また、出力端子には起動ブロック
３に異常があることを乗員に報知する外部の警告ランプ
ＬＰに接続さ札非反転入力端子には分圧抵抗器Ｒ２及び
Ｒ３の中間接続点が接続されて基準電圧ＶＲが入力され
る。

モニタ抵抗器Ｒ４の抵抗値未点火器ＳＱＩ、ＳＯ２の抵
抗値に比して非常に大きく　（たとえば、キロオームの
レベル）、その起動ブロック側の電位（よ上記基準電圧
ＶＲより低くグランド電位に近い。

モニタブロック９で（よ起動ブロック３の入力点Ｘの電
位ＶＸが基準電圧ＶＲより上がると、コンパレータＣＰ
の出力が負出力（グランドＧの電位）となり、バッテリ
Ｂから警告ランプＬＰを経てコンパレータＣＰの出力端
子へと電流が流れ警告ランプＬＰが点灯する。

次に、起動装置］の動作について説明する。

いま、車両が衝突し、加速度検出スイッチＳＷ２がＯＮ
Ｌだとする。このとき、電流はバッテリＢ−逆流防止用
ダイオードＤ］−加速度検出スイッチ５Ｗ２−点火器Ｓ
ＱＩ及び定電圧ダイオードＺＤＩ−点火器ＳＱ２及び定
電圧ダイオードＺＤ２−バッテリＢ（グランドＧ）の経
路で流ね　点火器ＳＱＩ及びＳＯ２が発熱して点火剤に
点火するので、ガスが爆発的に発生してエアパックを膨
張させる。

このように、二つの点火器ＳＱＩ及びＳＯ２の作動によ
ってエアパック・システムが起動させられる。

ここで、車両の衝突（二よって、点火器ＳＱＩがその内
部で電気的に開放したとする。このときには定電圧ダイ
オードＺＤＩの端子間にかかる電圧が、その降伏電圧Ｖ
ｂｄ１以上に上昇するので、定電圧ダイオードＺＤＩは
導通する。したがって、電流は定電圧ダイオードＺＤ］
−点火器ＳＱ２及び定電圧ダイオードＺＤ２−バッテリ
日（グランドＧ）の経路で流れる。

このように、点火器ＳＱＩが開放しても定電圧ダイオー
ドＺＤＩがバイパス路となって電流を流すので、点火器
ＳＱ２の方が発熱して点火剤に点火しエアパックを膨張
させる。

また、点火器ＳＱＩが通電されている途中で、異常発熱
によって、その電極が互いに溶着し電気的に短絡したと
する。このときには短絡した点火器５ＱＩ−点火器ＳＱ
２及び定電圧ダイオードＺＤ２−バッテリｂ（グランド
Ｇ）の経路で電流が流れる。そのため、点火器ＳＱ２は
確実に作動してエアパックを膨張させる。

一方、点火器ＳＱ２が開放した場合に（表加速度検出ス
イッチＳＷ２が○Ｎすることにより既に定電圧ダイオー
ドＺＤ２が導通しているので、点火器Ｓ○］には点火電
流ｉが流札　点火器ＳＱＩが作動してエアパックを膨張
させる。

また、点火器ＳＱ２が短絡した場合に（上点火器ＳＱＩ
及び定電圧ダイオードＺＤ１−短絡した点火器ＳＱ２及
び−バッテリｂ（グランドＧ）の経路で電流が流れる。

これにより点火器ＳＱ］は確実に作動しエアパックを膨
張させる。

さらに、車両衝突の瞬間に、バッテリＢと起動装置］と
の接続が切断されたリバッテリＢが破壊された場合につ
いて説明する。

このときに（よ電流はコンデンサＣ−放電用ダイオード
Ｄ２−起動ブロック３−グランドＧの経路で流れる。し
たがって、バッテリＢからの給電が遮断されると共に点
火器ＳＱＩ又はＳＯ２の一つが開放又は短絡しても、他
の点火器ＳＱＩ又はＳＯ２が作動してエアパックを膨張
させる。

一方、車両の通常運転時には、点火器ＳＱＩ、ＳＯ２の
両方又は一つが開放すると、起動ブロック３の入力点×
の電位Ｖ×が基準電圧ＶＲより上がる（定電圧ダイオー
ドＺＤＩ又はＺＤ２の降伏電圧Ｖｂｄｌ又はＶｂｄ２上
昇する）ので、コンパレタＣＰの出力が負出力となり警
告ランプＬＰが点灯する。

以上説明したように、本実施例の起動装置］で（よ　２
個の点火器ＳＱＩ及びＳ０２を直列接続すると共に点火
器ＳＱＩ及びＳＯ２に定電圧ダイオードＺＤＩ及びＺＤ
２を夫々並列接続した回構成を採り、点火器ＳＱＩ又は
ＳＯ２の開放事故時には定電圧ダイオードＺＤＩ及びＺ
Ｄ２が導通して電流路を確保しつつ、短絡事故時にも電
流を流し続けることができるように点火器ＳＱ］とＳＯ
２とを直列に接続したことにより、点火器ＳＱＩ、ＳＯ
２の一つが開放又は短絡しても確実に他の点火器ＳＱ１
又はＳＯ２が作動してエアパックを膨張させることがで
きる。

さら１：、点火器ＳＱ］、ＳＯ２の故障に加えてバッテ
リＢからの給電が遮断された場合には、コンデンサＣが
補助電源として機能して起動ブロック３を通電するので
、確実にエアパックを膨張させることができる。このコ
ンデンサＣの容量は小さくてよい。すなわち、点火器Ｓ
ＱＩとＳＯ２とが直列接続されているので、並列接続の
場合に比して起動ブロック３の通電量を少なくでき、し
たがってコンデンサＣの容積を小さくすることができ装
置の小型化に功を奏する。

加えて、車両の通常運行時に、何らかの原因で点火器Ｓ
ＱＩ、ＳＯ２が電気的に開放すると、コンパレータＣＰ
が作動して警告ランプＬＰを点灯させるので、乗員は点
火器ＳＱＩ、ＳＯ２の故障を知ることができる。

なお、上記実施例では２個の点火器ＳＱＩ、ＳＯ２を直
列接続したが、バッテリＢを昇圧する昇圧回路（たとえ
ば、ＤＣ−ＤＣコンバータ）を増設して点火器の数を３
個以上に増やすこともできる。この場合に１表複数の点
火器が故障してもエアパックを確実に膨張させることが
できるので、エアパック・システム起動の確実性がより
高まる。

ここで、上記実施例では定電圧ダイオードＺＤ］、ＺＤ
２によってバイパス路を形成するように構成したが、こ
の他にトランジスタ回路を採用してもよい。

すなわち、第２図に示すように、点火器ＳＱＩ及びＳＯ
２に夫々トランジスタ回路ＴＲＩ及びＴＲ２を並列接続
する。トランジスタ回路ＴＲＩ及びＴＲ２において（上
　点火器Ｓｏｌ及びＳＯ２の上流側端子にはトランジス
タＴｒｉ及びＴｒ２のコレクタが、下流側端子には同エ
ミッタが、夫々接続さね　かつ点火器ＳＱＩ及びＳＯ２
に（よ　２個のバイアス抵抗ＲＡ及びＲＢが夫々並列接
続されると共に両抵抗ＲＡ及びＲＢの中間接続点にはト
ランジスタＴｒｉ及びＴｒ２のベースが接続されている
。

バイアス抵抗ＲＡ及びＲｅの抵抗値（表トランジスタ回
路ＴＲＩ、ＴＲ？に、点火器ＳＱＩ、ＳＯ２の内部抵抗
値ｒと点火電流ｉとの種以上の電圧が印加されたとき、
所定のバイアス電圧以上の電圧がトランジスタＴｒｌ、
Ｔｒ２のベースに印加されように定める。

上記のトランジスタ回路ＴＲＩ、ＴＲ２において（表一
方の点火器ＳＱＩ又はＳＯ２が開放すると、ベースにバ
イアス電圧以上の電圧が印加されてトランジスタＴｒｉ
又はＴｒ２が導通して電流が確保される。したがって、
他方の点火器ＳＱ２又はＳＱＩが作動しエアパックを膨
張させることができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば何れかの起動手段
が電気的に開放すると当該起動手段に並列接続されたバ
イパス手段が開通して電流路を確保するので、他の起動
手段が作動して乗員保護システムを確実に起動させるこ
とができる。

また、複数の起動手段が直列に接続されているので、す
べての起動手段が作動するのに必要な電流量（よ起動手
段を並列に接続した場合に比して少ないので、外部電源
からの給電が遮断されたときに備えて補助電源を設ける
ときにはその蓄電容量が小さいものでよく、したがって
小型の補助電源とすることができ装置の小型化に功を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の起動装置の電気回路図、第２図はバイ
パス手段にトランジスタ回路を用いた起動装置の部分電
気回路図である。 ］・・・起動装置　　　　　　　３・・・起動ブロック
ＳＱＩ、ＳＯ２・・・点火器 ＺＤＩ、ＺＤ２・・・定電圧ダイオードＳＷ２・・・加
速度検出スイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　通電されることにより作動し、車両衝突による衝撃か
   ら車両内の乗員を護る乗員保護システムを起動させる複
   数の起動手段と、 車両が衝突したことを検出する検出手段と、該検出手段
   により車両衝突が検出されると、外部電源により上記各
   起動手段を通電して上記乗員保護システムを起動させる
   通電手段と、 を備えた起動装置において、 上記複数の起動手段を上記通電手段に対して直列に接続
   すると共に、 上記複数の起動手段の夫々に、当該起動手段が電気的に
   開放すると導通するバイパス手段を並列に設けてなるこ
   と、 を特徴とする乗員保護システムの起動装置。