JPH06191375A - 起爆装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアバッグ展開用の起爆素子に好適な起爆装
置を提供する。 【構成】 起爆素子１２ごとに対応させて設けたバック
アップ電源回路１５により、複数の起爆素子１２すべて
に着火電流を個別保証し、仮に一の個別電流制限回路１
３がショートしても、他の起爆素子１２に対して所要の
着火電流を保証することができる。また、異常診断のた
め個別電流制限回路１３を実質的にショートさせたとき
に誤って衝撃感知センサ１６が閉成しても、各起爆素子
１２に不着火電流以下の電流が流れるよう総電流制限回
路１７が総電流を制限し、起爆素子１２を誤爆させてし
まう危険を排除する。さらに、不着火電流が流れる起爆
素子１２とこれに直列のダミー抵抗Ｒ３２の各両端電圧
を差動増幅し、両者の比較により起爆素子１２の抵抗値
を異常診断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エアバッグの展開ト
リガである起爆素子の着火に特に適した起爆装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両衝突時に乗員保護を図るエアバッグ
装置は、運転席側と助手席側の両方にエアバッグを装備
するものが増えており、両席側とも車両が衝撃を受けた
ときに接点を閉じる一対の衝撃センサによりスクイブと
呼ばれる起爆素子に所定の電流すなわち着火電流を通電
して起爆させ、ガス圧力等によりエアバッグを瞬時に展
開させる構成とされている。車両に加わる衝撃は、衝突
時に受ける衝撃だけでなく、悪路走行時に受ける連続的
な震動や路肩に乗り上げたときに受ける小衝撃など、エ
アバッグを展開させる必要のない、否むしろ展開させて
はならない衝撃も含まれるため、衝突判定には実に様々
な配慮が必要である。

【０００３】図６に示す起爆装置１は、運転席側と助手
席側にそれぞれ組み込まれたエアバッグ（図示せず）を
起爆展開させるため２個の起爆素子２ｄ，２ａを、診断
抵抗Ｒｄ１，Ｒａ１と２個の衝撃感知センサ３との並列
接続回路を介してバッテリ電源４とバックアップ電源５
に接続するとともに、起爆素子２ｄ，２ａをそれぞれ電
流制限回路６ｄ，６ａを介して接地した構成とされてい
る。Ｄ１，Ｄ２は、バッテリ電源４とバックアップ電源
５の電流出力端に設けたダイオードであり、衝撃感知セ
ンサ３と起爆素子２ｄ，２ａとの間に設けたダイオード
Ｄｄ，Ｄａは、異常診断時に異常箇所の特定範囲を区分
させるためのものである。電流制限回路６ｄ，６ａは、
起爆素子２ｄ，２ａに流れる電流を診断時には不着火電
流に抑え、衝突が発生したときは電流制限を施して着火
電流を流す働きをする。すなわち、運転席側の電流制限
回路６ｄを例にとるならば、起爆素子２ｄを接地する診
断抵抗Ｒｄ２，Ｒｄ３にＦＥＴトランジスタＱｄ１と抵
抗Ｒｄ４を並列接続し、抵抗Ｒｄ２とＲｄ３及びＦＥＴ
トランジスタＱｄ１と抵抗Ｒｄ４の各接続点を、比較器
７の比較入力端子に接続してある。比較器７の基準入力
端子には抵抗Ｒｄ５，Ｒｄ６により分割された基準電圧
が印加されており、比較器７に帰還されたＦＥＴトラン
ジスタＱｄ１のソース電圧と基準電圧との誤差電圧が、
ＦＥＴトランジスタＱｄ１のゲートに印加される。ＦＥ
ＴトランジスタＱｄ１のゲートは、外部指令をベースに
受けるトランジスタＱｄ２により接地してあるため、初
期診断時又は衝突発生時にトランジスタＱｄ２を非導通
とすると、ＦＥＴトランジスタＱｄ１はソース電圧を基
準電圧に一致させるよう比較器７の出力により駆動さ
れ、ソース電圧が固定されることで抵抗Ｒｄ４を介して
流れるドレイン電流は定電流化される。

【０００４】衝突が発生すると、比較的低周波の震動を
感知して閉じる衝撃感知センサ３が閉じ、それよりも若
干遅れてトランジスタＱｄ２が非導通とされる。その結
果、衝撃感知センサ３から起爆素子２ｄを通り、さらに
ＦＥＴトランジスタＱｄ１と抵抗Ｒｄ４を通って着火電
流が流れ、起爆素子２ｄの着火起爆とともにエアバッグ
が膨張して緩衝機能を果たす。また、衝突の発生ととも
に仮に起爆装置１とバッテリ電源４との接続が外れてし
まっても、バックアップ電源５がバッテリ電源４に代わ
って通電するため、着火電流は確保される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の起爆装置１
は、電流制限回路６ｄ，６ａの一方がショートしてしま
った状態で実際に衝突が発生すると、ショートした電流
制限回路例えば６ａに対して過大電流が流れ込み、この
ため単一のバックアップ電源５が内蔵するコンデンサＣ
１だけでは２個の起爆素子２ｄ，２ａに供給する着火電
流が賄いきれず、またコンデンサＣ１の放電経過も、起
爆素子２ｄ，２ａの着火に理想とされる着火エネルギ、
すなわちほぼ一定の着火電流を一定時間を越えて持続安
定的に供給することで得られる着火エネルギを与えるこ
とができず、例えば電流制限回路がショートした側の起
爆素子２ａには、当初は過剰とも思える着火電流が流れ
ながら瞬時にして不着火電流にまで激減してしまうため
着火に至らず、また電流制限回路が正常である方の起爆
素子２ｄも、起爆素子２ａに過大電流が流れる分だけ着
火電流が不足してしまって同様に着火に至らず、その結
果運転席側も助手席側もともにエアバッグが作動しない
最悪の事態を迎えることがあるといった課題があった。
さらにまた、電流制限回路６ｄがショートすることで衝
撃感知センサ３にもかなりの電流が流れるため、衝撃感
知センサ３にはかなりの電流容量をもったものが要求さ
れ、それだけ衝撃感知センサ３も大型で製造コストの高
いものが必要になるといった課題があった。

【０００６】また、従来の起爆装置１は、運転席側と助
手席側の各起爆素子２ｄ，２ａにそれぞれ電流制限回路
６ｄ，６ａを接続し、異常診断のためのＦＥＴトランジ
スタＱｄ１を導通させたときに、たまたま運悪く車両が
路肩から落ちてしまい、衝撃を受けた衝撃感知センサ３
が作動してしまうと、あたかも衝突が発生したかのごと
く起爆素子２ａ，２ｄが通電されてしまい、起爆素子２
ａ，２ｄが暴発して不用にエアバッグを作動させてしま
うことがあった。

【０００７】また、従来の起爆装置１は、起爆素子２
ｄ，２ａの両端にかかる電圧をコンパレータ８により大
小判別することで、起爆素子２ｄ，２ａを異常診断する
構成とされているが、これは起爆素子の不着火電流が数
１０ｍＡ程度ときわめて低く、かつまた起爆素子２ｄ，
２ａ自体も数Ω程度の抵抗値しかもたないため、コンパ
レータ８にて判別できるのはせいぜい起爆素子２ｄ，２
ａのオープンだけであり、起爆素子２ｄ，２ａのショー
トや不着火に通ずる抵抗値の倍増等は診断することがで
きなかった。また、起爆素子の前後に電流制限抵抗と診
断時に不着火電流を流すトランジスタを接続した起爆装
置も知られているが、トランジスタのコレクタ飽和電圧
のバラツキが起爆素子両端にかかる電圧に対して無視で
きないオーダーにあるために、診断精度はますます低下
するといった課題があった。

【０００８】さらに、起爆素子の両端に接続した高抵抗
にそれぞれトランジスタを並列接続し、両トランジスタ
を選択的に導通させて起爆素子前後の電圧をしきい値判
別することにより、起爆素子の着火確度を診断する構成
の起爆装置も知られているが、このものは、診断のつど
２個のトランジスタを交互にオンオフさせて回路状態を
チェックしなければならず、それだけ診断手続きが複雑
であり、また万が一両方のトランジスタを誤って同時に
導通させてしまった場合は、起爆素子を誤爆させてしま
うことがあるといった課題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決したものであり、所定の着火電流を通電されて起爆
する複数の起爆素子と、該各起爆素子にそれぞれ直列接
続され、着火指令を受けて所定の着火電流を個々に通電
する個別電流制限回路と、前記各起爆素子と同数設けら
れ、それぞれが対応する起爆素子に対して着火電流を個
別保証する複数のバックアップ電源とを具備することを
第１の特徴とするものである。

【００１０】また、所定の着火電流を通電されて起爆す
る複数の起爆素子と、該複数の起爆素子に共通接続さ
れ、衝撃を感知して閉成する衝撃感知センサと、該衝撃
感知センサに接続され、前記各起爆素子に着火電流に満
たない電流を通電して診断している最中に、誤って前記
衝撃感知センサが閉成しても、前記各起爆素子に不着火
電流以下の電流が流れるよう総電流を制限する総電流制
限回路とを具備することを第２の特徴とするものであ
る。

【００１１】さらに、所定の着火電流を通電されて起爆
する複数の起爆素子と、該各起爆素子にそれぞれ直列接
続され、着火指令か又は診断指令を受けてショート状態
に近い電流制限を行う以外は異常診断用に着火電流に満
たない不着火電流を常時通電する個別電流制限回路と、
該複数の起爆素子に共通接続され、衝撃を感知して閉成
する衝撃感知センサと、該衝撃感知センサに接続され、
前記個別電流制限回路が前記診断指令を受けてショート
状態に近い電流制限を行っている最中に誤って前記衝撃
感知センサが閉成しても、前記各起爆素子に不着火電流
以下の電流が流れるよう総電流を制限する総電流制限回
路とを具備することを第３の特徴とするものである。

【００１２】さらにまた、異常診断用に着火電流に満た
ない不着火電流が流れる前記起爆素子両端の電圧を差動
増幅するとともに、該起爆素子を流れる前記不着火電流
が該起爆素子に直列接続された抵抗値が既知のダミー抵
抗両端に生ずる電圧を差動増幅し、前記起爆素子両端の
電圧の差動増幅出力と前記ダミー抵抗両端の電圧の差動
増幅出力の出力比から、前記起爆素子の抵抗値を診断す
る起爆素子監視回路を備えたことを第４の特徴とするも
のである。

【００１３】

【作用】この発明は、起爆素子ごとに対応させて設けた
バックアップ電源回路により、複数の起爆素子すべてに
着火電流を個別保証し、仮に一の個別電流制限回路がシ
ョートしても、他の起爆素子に対して所要の着火電流を
保証し、また総電流制限回路が、異常診断のため個別電
流制限回路を実質的にショートさせたときに誤って衝撃
感知センサが閉成しても、起爆素子に不着火電流以下の
電流が流れるよう総電流を制限することにより、異常診
断時に誤って起爆素子を着火させてしまう危険を排除す
る。さらに、診断のための不着火電流が流れる起爆素子
の両端電圧の差動増幅出力と、同じ不着火電流が流れる
ダミー抵抗の両端電圧の差動増幅出力を比較し、不着火
電流値を要件としない起爆素子の異常診断を可能にす
る。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例について、図１から
図５を参照して説明する。図１は、この発明の起爆装置
の一実施例を示す回路構成図、図２は、図１に示した起
爆素子監視回路の回路図、図３は、図１に示したセンサ
監視回路の回路図である。

【００１５】図１に示す起爆装置１１は、運転席側と助
手席側の各エアバッグのための起爆素子１２，１２を、
それぞれ個別電流制限回路１３，１３を介してバッテリ
電源１４に通ずるダイオードＤ１，Ｄ１及び各専用のバ
ックアップ電源１５，１５に接続する一方、それぞれ故
障箇所特定の便宜上設けたダイオードＤ３，Ｄ３を経由
し、２個の衝撃感知センサ１６，１６と抵抗Ｒ１の並列
接続回路及び共通の総電流制限回路１７を介して接地し
てある。バックアップ電源１５，１５は、従来運転席側
と助手席側とに共用していたコンデンサＣ１よりも小容
量のコンデンサＣ２，Ｃ２を運転席側と助手席側に専用
に設けたものであり、充電抵抗Ｒ２，Ｒ２を介してバッ
テリ電源１４によって充電される。なお、実際の装置で
は、運転席側の起爆素子１２は両端にケーブルリール抵
抗とハーネス抵抗を介して起爆装置１１に接続され、ま
た助手席側の起爆素子１２は、片端にハーネス抵抗とバ
ランス抵抗を介して起爆装置１１に接続されるが、ここ
では便宜上これらの付属抵抗を起爆素子１２に含めて図
示してある。

【００１６】個別電流制限回路１３は、初期診断時か又
は衝突発生時に指令を受けて実質ショートに近い状態で
電流制限動作を行う以外は、抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して着
火電流に満たない非着火電流を起爆素子１２に通電する
働きをする。実施例に示した個別電流制限回路１３は、
２個のＦＥＴトランジスタＱ１，Ｑ２と初期診断指令か
又は着火指令をベースに受けて導通するトランジスタＱ
３を有し、ソースが起爆素子１２に接続されたＦＥＴト
ランジスタＱ２のドレインを、ドレインが電源側に接続
されたＦＥＴトランジスタＱ１のゲートに接続するとと
もに、ＦＥＴトランジスタＱ１のソースをＦＥＴトラン
ジスタＱ２のゲートとトランジスタＱ３のコレクタ抵抗
Ｒ５に接続して構成してある。抵抗Ｒ３は、ＦＥＴトラ
ンジスタＱ１のドレインとゲート間に設けた抵抗であ
り、抵抗Ｒ４は、ＦＥＴトランジスタＱ２のドレインと
ソースを結ぶバイパス抵抗である。また、抵抗Ｒ６は、
ＦＥＴトランジスタＱ１のゲートとソース間、すなわち
ＦＥＴトランジスタＱ２のドレインとゲート間に設けた
抵抗である。トランジスタＱ３は、エミッタが接地され
ており、初期診断時と衝突発生時に導通することでＦＥ
ＴトランジスタＱ１，Ｑ２を導通させる。

【００１７】トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３が導通した
状態で、仮に起爆素子１２に流れ込む電流が増大した場
合は、ＦＥＴトランジスタＱ１のドレインとゲートを結
ぶ抵抗Ｒ３における電圧降下が増大し、ゲート電圧の低
下とともにＦＥＴトランジスタＱ１のドレイン電流が増
大する。このドレイン電流の増大は、他方のＦＥＴトラ
ンジスタＱ２のゲート電圧の上昇を招くため、ＦＥＴト
ランジスタＱ２を流れるドレイン電流が減少し、起爆素
子１２に流れ込む電流は抑制される。

【００１８】起爆素子１２は、個別電流制限回路１３と
ダイオードＤ３の間に接続されており、起爆素子１２と
ダイオードＤ３の接続点は、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３
３により接地してある。抵抗Ｒ３１は、不着火電流を決
める抵抗であり、抵抗Ｒ３２は、起爆素子１２の抵抗診
断に用いるダミー抵抗である。また、抵抗Ｒ３３には、
ＦＥＴトランジスタＱ７が並列接続してあり、初期診断
時にＦＥＴトランジスタＱ７を導通させることで、定常
診断時よりも大電流を抵抗Ｒ３２に流すようにしてあ
る。１８は、起爆素子１２の抵抗値を監視する起爆素子
監視回路であり、運転席側と助手席側の各起爆素子１２
について個々に素子抵抗を監視する。起爆素子監視回路
１８は、具体的には図２に示したように、起爆素子１２
の両端電圧を差動増幅する差動増幅器１９と、ダミー抵
抗Ｒ３２の両端電圧を差動増幅する差動増幅器２０と、
差動増幅器１９の出力を差動増幅器２０の出力に基づい
てしきい値判別するウインドウ・コンパレータ２１とか
ら大略構成される。

【００１９】差動増幅器１９，２０にはオペアンプが用
いられ、互いに同一増幅率をもたせるため、ここでは同
一回路構成を採用してある。すなわち、両オペアンプと
も、起爆素子１２の高圧側端子電圧を抵抗Ｒ７，Ｒ８に
より分割して非反転入力端子に取り込むとともに、抵抗
Ｒ９を介して反転入力端子に起爆素子１２の低圧側端子
電圧を取り込み、さらに出力電圧を抵抗Ｒ１０を介して
反転入力端子に帰還させる構成とした上で、出力電圧が
高圧側と低圧側の電圧差の一価関数となるよう、差動増
幅率を決める差動抵抗比Ｒ７／Ｒ８と抵抗比Ｒ９／Ｒ１
０とを同じ値に揃えてある。また、ウインドウ・コンパ
レータ２１に対しては、差動増幅器１９の出力を上限比
較器２１ａの反転入力端子と下限比較器２１ｂの非反転
入力端子に送り込むとともに、差動増幅器２０の出力を
上限比較器２１ａの非反転入力端子と下限比較器２１ｂ
の反転入力端子に送り込むようにしてある。ここで、上
限比較器２１ａと下限比較器２１ｂは、差動増幅器２０
の出力端子に接続した分圧抵抗Ｒ３４，Ｒ３５，Ｒ３６
により与えられる電圧Ｖｒａ，Ｖｒｂを比較基準として
おり、従って、起爆素子１２が正規の抵抗値を示すとき
は、差動増幅器１９の出力はウインドウ・コンパレータ
２１の比較窓（Ｖｒｂ〜Ｖｒａ）内にあり、両比較器２
１ａの出力はともにハイレベルを示す。これに対し、起
爆素子１２の抵抗値が、上限又は下限を越えて逸脱する
と、比較器２１ａ，２１ｂの一方の出力がハイからロウ
にレベル反転する。

【００２０】ここで、診断用の不着火電流をＩとする
と、起爆素子１２（抵抗値ｒ）とダミー抵抗Ｒ３２（抵
抗値Ｒ）の両端には、それぞれｒＩ，ＲＩなる電圧がか
かることになり、それぞれ差動増幅器１９，２０により
増幅率ｋ（＝Ｒ７／Ｒ８＝Ｒ９／Ｒ１０）で増幅され、
ｋｒＩ，ｋＲＩとしてウインドウ・コンパレータ２１に
送り込まれる。仮に、出力電圧ｋｒＩが上限比較器２１
ａの基準電圧Ｖｒａ（＝αｋＲＩ）に一致した場合を想
定すると、 ｋｒＩ＝αｋＲＩ であるから、基準素子１２の抵抗値ｒはαＲとなり、不
着火電流Ｉや差動増幅器１９，２０の増幅率ｋとは無関
係に、ただダミー抵抗Ｒ３２の抵抗値Ｒとウインドウ・
コンパレータ２１の基準電圧Ｖｒａを与える分圧比α
（＝Ｒ３５＋Ｒ３６／Ｒ３４＋Ｒ３５＋Ｒ３６）だけで
決まることになる。このことは、起爆素子監視回路１８
の一つの特長であり、例えば起爆素子１２に生ずる電圧
降下ｒＩを差動増幅し、バッテリ電源１４の出力電圧Ｖ
ｂの抵抗分割値αＶｂと比較する他の方式との比較から
その優劣は明らかである。すなわち、上記他方式では、
起爆素子１２の両端に生ずる電圧の差動増幅出力ｋｒＩ
として検出された電圧がαＶｂに一致することから、ｒ
＝αＶｂ／ｋＩとして上限抵抗値が求まる。ただし、不
着火電流Ｉは、電源電圧Ｖｂをバッテリ電源１４から起
爆素子１２を通ってグランドに至る電流路の総抵抗Ｒｔ
（＝Ｒ３＋Ｒ４＋ｒ＋Ｒ３１＋Ｒ３２）で除して得られ
るＶｂ／Ｒｔであるため、結局ウインドウ・コンパレー
タ２１が上限抵抗値として検出する起爆素子１２の抵抗
値は、αＲｔ／ｋとなる。すなわち、単一の抵抗Ｒ３２
の抵抗値Ｒとの比較で診断する本方式と、複数の抵抗Ｒ
３，Ｒ４，１２，Ｒ３１，Ｒ３２の総和からなる総抵抗
Ｒｔを差動増幅器の増幅率で除した値との比較で診断す
る他方式とでは、算式の上からも精度の差は明白であ
る。また、この監視精度は上限抵抗値αＲだけに限ら
ず、下限抵抗値βＲについても同様である。ただし、β
は、ウインドウ・コンパレータ２１の基準電圧Ｖｒｂを
与える分圧比Ｒ３６／Ｒ３４＋Ｒ３５＋Ｒ３６である。

【００２１】ところで、個別電流制限回路１３に続く２
個のダイオードＤ３のカソードの接続点は、２個のダイ
オードＤ１のカソードどうしを接続する一対の抵抗Ｒ１
４の接続点に抵抗Ｒ１５を介して接続されるとともに、
２個の衝撃感知センサ１６と抵抗Ｒ１の並列接続回路を
介して総電流制限回路１７に接続される。抵抗Ｒ１４，
Ｒ１５は衝撃感知センサ１６のための診断抵抗であり、
これらの抵抗Ｒ１４，Ｒ１５を設けたことで、衝撃感知
センサ１６のオン抵抗が若干大きくなったとしても、後
述するセンサ監視回路２３により確実にオン検知が可能
である。すなわち、センサ監視回路２３は、図３に示し
たように、衝撃感知センサ１６の両端電圧を差動増幅す
る差動増幅器２５と、差動増幅器２５の出力を一定の基
準電圧と比較するコンパレータ２６からなり、衝撃感知
センサ１６がショートした場合は、コンパレータ２６の
出力が直ちにハイレベルに切り替わり、異常を察知する
ことができる。Ｒ１７，Ｒ１８は、差動増幅器２５の増
幅率を決める抵抗であり、Ｒ１９，Ｒ２０は、コンパレ
ータ２６の基準電圧を決める抵抗である。ここでは、シ
ョートした衝撃感知センサ１６のオン抵抗が定格よりも
大きな値を示したときに備え、抵抗Ｒ１４とＲ１５を経
由して流れる電流により衝撃感知センサ１６の両端に生
ずる電圧が、差動増幅器２５で差動増幅されたのちコン
パレータ２６のしきい値判別範囲に含まれるよう、Ｒ１
４〜Ｒ２０の各抵抗値は所要の値に設計してある。

【００２２】また、衝撃感知センサ１６と各起爆素子１
２との間には、それぞれ逆流防止用ダイオードＤ３が接
続してあるため、これらが異常診断時にショート発生箇
所の区分特定に寄与する。すなわち、例えば仮に一の起
爆素子１２と対応する逆流防止用ダイオードＤ３の間で
低圧側ショートが生じたとしても、他の起爆素子１２に
関する低圧側ショート判定に与える影響は、逆流防止ダ
イオードＤ３によって遮断され、これによりいずれの起
爆素子１２が低圧側ショートしたのかを適確に診断する
ことができる。同様にまた、個々の起爆素子１２に接続
した個別電流制限回路１３のショートや、すべての起爆
素子１２に共通接続した衝撃感知センサ１６のショート
等についても、ショート発生箇所を正確に特定してしか
るべき対処を待つことができる。

【００２３】衝撃感知センサ１６に接続した総電流制限
回路１７は、並列抵抗Ｒ２１と接地用の直列抵抗Ｒ２２
に接続されたＦＥＴトランジスタＱ４のソース電圧を一
定電圧に維持することでソース抵抗に流れる電流を一定
値に制限するものであり、ソース電圧を設定電圧と比較
する誤差アンプ２７の出力を抵抗Ｒ２３により分流して
ＦＥＴトランジスタＱ４のゲートに帰還させてある。誤
差アンプ２７の設定電圧は、２個の抵抗Ｒ２５，Ｒ２６
により電圧Ｖｃｃを分圧して与えられる大電圧と、ＦＥ
ＴトランジスタＱ５を導通させたときに並列付加される
抵抗Ｒ２７が合成されて得られる小電圧の２値に切り替
えることができる。また、ＦＥＴトランジスタＱ４のゲ
ートは、初期診断指令と着火指令により非導通とされる
トランジスタＱ６により接地してある。初期診断時と衝
突発生時とを除きトランジスタＱ６は導通しており、そ
のときはＦＥＴトランジスタＱ４もまた非導通とされて
いるため、総電流制限回路１７は、能動的な電流制限機
能を停止している。また、初期診断時に限りＦＥＴトラ
ンジスタＱ５が導通するため、そのときは誤差アンプ２
７の設定電圧が小電圧に切り替えられて、総電流制限回
路１７の設定電流も低い値に切り替えられる。このた
め、初期診断の最中にたまたま運悪く車両が路肩から落
ちたりして衝撃感知センサ１６が閉成してしまっても、
個々の起爆素子１２に流れる電流は着火電流に満たず、
これより不用意な暴発を避けることができる。また、こ
のときに衝撃感知センサ１６に流れる電流は、総電流制
限回路１７によって抑制されるため、衝撃感知センサ１
６自体が電流容量を越える通電にさらされるといったこ
とはなく、こうした観点から安全性を十分考慮した上で
衝撃感知センサ１６の電流容量を減らし、衝撃感知セン
サ１６の小型化並びに低コスト化を図ることができる。

【００２４】ところで、起爆装置１１の診断項目として
は、起爆素子１２自体のオープンとショート及び高圧側
ショートと低圧側ショート、衝撃感知センサ１６のショ
ート、そしてＦＥＴトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ４のオ
ープンとショートがあり、異常箇所の特定に役立つよ
う、図１の５箇所にＡ／Ｄで示したＡＤ変換回路（図示
せず）が接続してあり、それぞれディジタル値に変換し
た検出電圧を定期的な異常診断を実行する診断回路（図
示せず）に供給する構成としてある。初期診断では、上
記の診断回路からの指令によりＦＥＴトランジスタＱ
１，Ｑ２，Ｑ４をすべて数ｍｓの期間にわたって同時に
導通させる。このため、起爆素子１２には定期診断時の
ほぼ倍程度の電流が流れることになり、起爆素子１２両
端にかかる電圧も大きく、ノイズが診断に及ぼす影響排
除能力に相当するノイズタフネスも大である。従って、
差動増幅器１９，２０の出力から余裕をもって起爆素子
１２のショートやオープンの判定が可能であり、しかも
前述したように、同じ診断電流Ｉにより生ずる電圧降下
を差動増幅する差動増幅器１９，２０の出力を、差動増
幅器２０の出力を抵抗分割して基準電圧としたウインド
ウ・コンパレータ２１によるしきい値判別に供するた
め、きわめて正確な診断が可能である。また、ＦＥＴト
ランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ４，Ｑ７をすべて同時に導通
させるため、診断時間の短縮が可能である。一方、定期
診断では、ＦＥＴトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ４，Ｑ７
を導通させることはないが、初期診断が５ｍｓ程度の短
い時間内に完了させるのに対し、定期診断は０．５ｓ程
度の周期で比較的時間をかけて行われるため、起爆素子
１２のオープン又はショートに関しては、１次又は２次
の低域フィルタ等を介在させることにより、点火ノイズ
やホーンノイズ或いは電磁波ノイズに長期間さらされる
信号からのノイズ除去を徹底し、環境に応じた正確な診
断も可能である。

【００２５】このように、上記起爆装置１１によれば、
起爆素子１２ごとに対応させて設けたバックアップ電源
回路１５により、複数の起爆素子１２すべてに着火電流
を個別保証し、仮に一の個別電流制限回路１３がショー
トしても、他の起爆素子１２に対して所要の着火電流を
保証することができる。また、異常診断のため個別電流
制限回路１３を実質的にショートさせたときに誤って衝
撃感知センサ１６が閉成しても、起爆素子１２に不着火
電流以下の電流が流れるよう電流を制限する構成とした
から、異常診断時に誤って起爆素子１２を着火させてし
まう危険を確実に排除することができる。

【００２６】なお、上記実施例では、起爆素子監視回路
１８内にウインドウ・コンパレータ２１を設けたが、例
えば図４に示す起爆素子監視回路３１のごとく、差動増
幅器１９，２０をそれぞれボルテージフォロワ１９ａ，
２０ａを介して診断回路３２に接続し、診断回路３２内
のソフトウェア処理により起爆素子１２とダミー抵抗Ｒ
３２の抵抗比ｒ／Ｒを割り出すようにしてもよい。

【００２７】また、図５に示す起爆素子監視回路４１の
ごとく、起爆素子１２とダミー抵抗Ｒ３２の両端電圧と
をアナログスイッチ４２を介して単一の差動増幅器１９
に時分割で取り込み、差動増幅器１９に接続したボルテ
ージフォロワ１９ａの出力を時分割周期に合わせてメモ
リ４３に記憶させる。そして、メモリ４３が記憶する起
爆素子１２とダミー抵抗Ｒ３１の各差動増幅出力を読み
出し、診断回路４４にて両者の比をとることにより、起
爆素子１２とダミー抵抗Ｒ３１の抵抗比ｒ／Ｒを求める
ようにすることもできる。この起爆素子監視回路４１
は、メモリ４３を用いたことで差動増幅器を１９に一本
化することができ、単一の差動増幅器１９を共通に用い
ているため、前記起爆素子監視回路３１のごとく差動増
幅器１９，２０間の増幅率の微妙な違い等を考慮せずに
済み、それだけ誤差要因が少ないといった特長がある。

【００２８】なお、上記各実施例において、起爆素子１
２は、運転席側と助手席側以外にも増設することがで
き、その場合も、３個以上の起爆素子を３個以上のバッ
クアップ電源とともに用いるとよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、所定
の着火電流を通電されて起爆する複数の起爆素子に対
し、起爆素子ごとに対応させて個別電流制限回路と起爆
素子に対する着火電流を保証するバックアップ電源をそ
れぞれ設けたので、放電により電圧が漸減するバックア
ップ電源から、個別電流制限回路が起爆素子の起爆に必
要とされる一定値を越える着火電流を着火に必要な一定
時間に亙って持続安定的に供給することができ、これに
より複数の起爆素子の起爆確度を個々に高めることがで
き、また仮に複数ある個別電流制限回路のうちの一つが
ショートしてしまったとしても、起爆素子ごとに対応す
るバックアップ電源が個々の起爆素子に対して必要な着
火電流を流すことができ、起爆動作の信頼性を総合的に
高めることができる等の効果を奏する。

【００３０】また、この発明は、所定の着火電流を通電
されて起爆する複数の起爆素子と、該複数の起爆素子に
共通接続され、衝撃を感知して閉成する衝撃感知センサ
と、該衝撃感知センサに接続され、前記各起爆素子に着
火電流に満たない電流を通電して診断している最中に、
誤って前記衝撃感知センサが閉成しても、前記起爆素子
に不着火電流以下の電流が流れるよう電流を制限する総
電流制限回路とを設けたので、起爆素子がショート又は
オープンしていないかどうか診断するために着火電流に
満たない診断電流を通電している最中に、衝突判定を裏
付けるための衝撃感知センサが誤って閉成してしまって
も、すべての起爆素子に共通接続した総電流制限回路が
全起爆素子を流れる総電流を不着火電流以下に制限する
ため、診断に伴う誤爆の危険性を排除することができ、
同時にまた衝撃感知センサ自体が電流容量を越える通電
により損傷するといった不都合を排除することができる
等の効果を奏する。

【００３１】また、この発明は、それぞれ対応するバッ
クアップ電源により着火電流を保証された複数の起爆素
子に対し、個別電流制限回路を用いてそれぞれ電流制限
を加えるとともに、すべての起爆素子に総電流制限回路
を共通接続したから、総電流制限回路が前記診断指令を
受けてショート状態に近い電流制限を行っている最中に
誤って前記衝撃感知センサが閉成しても、総電流制限回
路が起爆素子に不着火電流以下の電流が流れるよう二重
に電流を制限することができ、これにより起爆素子の暴
発は勿論、衝撃感知センサ自体が電流容量を越える通電
により損傷するといった不都合を確実に排除することが
でき、安全性を十分考慮した上で衝撃感知センサの耐電
流容量を削減し、その小型化と低コスト化を図ることが
できる等の効果を奏する。

【００３２】さらにまた、この発明は、不着火電流が流
れる起爆素子両端の電圧を差動増幅するとともに、起爆
素子を流れる不着火電流が該起爆素子に直列接続された
抵抗値が既知のダミー抵抗両端に生ずる電圧を差動増幅
し、起爆素子両端の電圧の差動増幅出力とダミー抵抗両
端の電圧の差動増幅出力の出力比から、起爆素子の抵抗
値を診断する構成としたから、差動増幅器の増幅率比と
ダミー抵抗の抵抗値とが不変であるという前提に立ち、
不着火電流が低くそれ自体の抵抗値も小さな起爆素子に
ついて、着火条件が整ったときの確実な着火が保証され
るよう、抵抗値の異変を正確に監視することができ、特
に起爆素子もダミー抵抗も同じ不着火電流すなわち同じ
診断電流を通電したときに生ずる電圧降下を比較するた
め、比較対象となる電圧比から不着火電流の電流値を除
外することができ、差動増幅器の増幅率比とダミー抵抗
の抵抗値だけで決まる精度の高い診断が可能である等の
効果を奏する。

【００３３】また、この発明は、ダミー抵抗と起爆素子
とに増幅率が既知の差動増幅器を別個に設け、両方の差
動増幅器の出力比と各差動増幅器の増幅率とから、起爆
素子とダミー抵抗の抵抗比を求めるか、又は起爆素子と
ダミー抵抗の両端電圧とを単一の差動増幅器により時分
割で差動増幅し、この差動増幅出力を前記時分割周期に
合わせて保持させたメモリから、起爆素子とダミー抵抗
の各差動増幅出力を読み出して比をとることにより、起
爆素子とダミー抵抗の抵抗比を求めることができ、前者
はメモリを用いないので、２個の差動増幅器を主体とし
て低コストの構成が可能であり、また後者はメモリを用
いたことで、共通に用いる単一の差動増幅器の増幅率が
誤差要因とはならない等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の起爆装置の一実施例を示す回路構成
図である。

【図２】図１に示した起爆素子監視回路の回路図であ
る。

【図３】図１に示したセンサ監視回路の回路図である。

【図４】図１に示した起爆監視回路の他の実施例を示す
回路図である。

【図５】図４に示した起爆回路回路の変形例を示す回路
図である。

【図６】従来の起爆装置の一例を示す回路構成図であ
る。

【符号の説明】

１１ 起爆装置 １２ 起爆素子 １３ 個別電流制限回路 １４ バッテリ電源 １５ バックアップ電源 １６ 衝撃感知センサ １７ 総電流制限回路 １８，３１，４１ 起爆素子監視回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の着火電流を通電されて起爆する複
   数の起爆素子と、該各起爆素子にそれぞれ直列接続さ
   れ、着火指令を受けて所定の着火電流を個々に通電する
   個別電流制限回路と、前記各起爆素子と同数設けられ、
   それぞれが対応する起爆素子に対して着火電流を個別保
   証する複数のバックアップ電源とを具備することを特徴
   とする起爆装置。
2. 【請求項２】 所定の着火電流を通電されて起爆する複
   数の起爆素子と、該複数の起爆素子に共通接続され、衝
   撃を感知して閉成する衝撃感知センサと、該衝撃感知セ
   ンサに接続され、前記各起爆素子に着火電流に満たない
   電流を通電して診断している最中に、誤って前記衝撃感
   知センサが閉成しても、前記各起爆素子に不着火電流以
   下の電流が流れるよう総電流を制限する総電流制限回路
   とを具備することを特徴とする起爆装置。
3. 【請求項３】 所定の着火電流を通電されて起爆する複
   数の起爆素子と、該各起爆素子にそれぞれ直列接続さ
   れ、着火指令か又は診断指令を受けてショート状態に近
   い電流制限を行う以外は異常診断用に着火電流に満たな
   い不着火電流を常時通電する個別電流制限回路と、該複
   数の起爆素子に共通接続され、衝撃を感知して閉成する
   衝撃感知センサと、該衝撃感知センサに接続され、前記
   個別電流制限回路が前記診断指令を受けてショート状態
   に近い電流制限を行っている最中に誤って前記衝撃感知
   センサが閉成しても、前記各起爆素子に不着火電流以下
   の電流が流れるよう総電流を制限する総電流制限回路と
   を具備することを特徴とする起爆装置。
4. 【請求項４】 異常診断用に着火電流に満たない不着火
   電流が流れる前記起爆素子両端の電圧を差動増幅すると
   ともに、該起爆素子を流れる前記不着火電流が該起爆素
   子に直列接続された抵抗値が既知のダミー抵抗両端に生
   ずる電圧を差動増幅し、前記起爆素子両端の電圧の差動
   増幅出力と前記ダミー抵抗両端の電圧の差動増幅出力の
   出力比から、前記起爆素子の抵抗値を診断する起爆素子
   監視回路を備えたことを特徴とする請求項１，２又は３
   記載の起爆装置。
5. 【請求項５】 前記起爆素子監視回路は、前記起爆素子
   の両端電圧を差動増幅する起爆素子用差動増幅器と、前
   記ダミー抵抗の両端電圧を差動増幅するダミー抵抗用差
   動増幅器と、該ダミー抵抗用差動増幅器の出力と前記起
   爆素子用差動増幅器の出力比及び該各差動増幅器の既知
   の増幅率比を用い、前記起爆素子と前記ダミー抵抗の抵
   抗比を求め、該抵抗比の大小から前記起爆素子を診断す
   る診断回路とからなることを特徴とする請求項４記載の
   起爆装置。
6. 【請求項６】 前記起爆素子監視回路は、前記起爆素子
   の両端電圧と前記ダミー抵抗の両端電圧とを時分割で差
   動増幅する差動増幅器と、該差動増幅器の出力を前記時
   分割周期に合わせて記憶するメモリと、該メモリが記憶
   する前記起爆素子とダミー抵抗の各差動増幅出力を読み
   出し、両差動増幅出力の比として前記起爆素子と前記ダ
   ミー抵抗の抵抗比を求め、該抵抗比の大小から前記起爆
   素子を診断する診断回路とからなることを特徴とする請
   求項４記載の起爆装置。