JPH0669022U - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン始動時のイグニッションスイッチの
オン、オフの繰り返しに影響されずに測定できるように
する。 【構成】 診断回路は、２つの異なる基準値を有し、イ
グニッションスイッチがオンされ、バックアップコンデ
ンサの充電が開始された後に、充電電圧が２つの基準値
のうち低い方の基準値を越えエンジンが始動されたこと
を検出する第１手段と、スイッチ手段を導通状態にさせ
て前記バックアップコンデンサの電荷を放電させる第２
手段と、バックアップコンデンサの電圧が低い方の基準
値を越えて小さくなったとき、スイッチ手段を遮断状態
にさせて再度充電を開始させる第３手段と、その充電電
圧が低い方の基準値を通過してから高い方の基準値に達
するまでの時間を測定してバックアップコンデンサの良
否を判断する第４手段とを備えてなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動車等に設けられ、車体が衝突した場合にエアバック等の車両 用乗員保護装置本体を展開させて乗員の身体を保護するようにした車両用乗員保 護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の車両用乗員保護装置としては、例えば図３に示すようなものがあり、そ の概要についてまず説明する。 図３において、１は車載バッテリ、２はイグニッションスイッチ、３は車載バ ッテリ１の電源電圧がイグニッションスイッチ２を介して供給されるコントロー ラ、４はエアバッグ等の乗員保護装置本体作動用直流電源部で、ＤＣ／ＤＣコン バータ５、コンデンサ７、コンデンサ７への突入電流防止用抵抗６及び逆流防止 用ダイオード８a、８ｂ，８ｃ等で構成される。

【０００３】 １０は処理回路で、ＣＰＵ１０ａ等で構成される。１１は処理回路用電源部で 、前記イグニッションスイッチ２のオン、オフの状況に応じて車載バッテリ１０ の電源電圧に基づく所定電圧を切り換えて処理回路１０、不揮発性記憶部１２に 供給する。

【０００４】 １２は処理回路１０とデータの授受を行う不揮発性記憶部、１３ａ〜１３ｅは 逆流防止ダイオード、１４〜１９は車体の所定箇所にそれぞれ設けられた衝突検 出部で、車体の加速度の変化により閉成される加速度スイッチ１４ａ〜１９ａと 、これらの加速度スイッチ１４ａ〜１９ａにそれぞれ並列接続された抵抗１４ｂ 〜１９ｂとから成っている。２０はステアリング部に設けられたエアバッグ等の 乗員保護装置を作動するための火薬に点火する電極である。

【０００５】 ２１はスクイーブ２０と車体側のコントローラ３とを電気的に接続するための ステアリング軸の回りに巻回されたフレキシブルな渦巻ケーブルである。なお、 衝突検出部１４、１５が互いに並列に接続されると共に、衝突検出部１６から１ ９が互いに並列に接続されており、これらの２つの並列回路が、渦巻ケーブル２ １及びスクイーブ２０と共に直列に接続されている。

【０００６】 次に、上記構成による動作について説明する。 イグニッションスイッチ２を閉成すると、車載バッテリ１からの電源電圧が乗 員保護装置本体作動用直流電源部４に供給され、ここでＤＣ／ＤＣコンバータ５ により昇圧される。この昇圧された電圧は、抵抗６とバックアップコンデンサ７ とにより決定される時定数によりバックアップコンデンサ７を充電する。

【０００７】 これによってバックアップコンデンサ７の端子電圧は、車載バッテリ１の電源 電圧よりも常に高くなっている。このとき加速度センサ１４ａ〜１９ａは全て解 放されており、従って、全ての抵抗１４ｂ〜１９ｂが乗員保護装置本体用直流電 源部４の負荷として接続されている。また処理回路１０には、バックアップコン デンサ７の端子電圧及び各抵抗１４ｂ〜１９ｂの端子電圧等のデータが入力され 、これらの端子電圧を監視している。

【０００８】 この状態において、車が衝突し、これによって所定値異常との負の加速度が生 じると、加速度スイッチ１４ａ〜１５ａの両方または何れか、及び加速度スイッ チ１４ａ〜１９ａの何れかが閉成または短絡に近い状態となる。例えば、加速度 スイッチ１４ａと１６ａとが閉成されたとすると、それが不揮発性記憶部１２に 記憶されると共に、これによって、抵抗１４ｂと１９ｂの端子電圧が正常値より 下がるので、それが記憶部１２に記憶される。これと共に、バックアップコンデ ンサ７に充電された電荷が急速に放電され、この放電電流が図の点線で示すよう に、加速度スイッチ１４ａ、ダイオード１３ａ、渦巻ケーブル２１、スクイーブ ２０、渦巻ケーブル２１、ダイオード１３ｂ及び加速度スイッチ１６ａを通じて アースへ流れる。

【０００９】 この放電電流によりスクイーブ２０が発熱し、これによって火薬が点火されて 、その爆発力により乗員保護装置本体が作動される。

【００１０】 次に上記構成のうちのバックアップコンデンサ７の容量診断をするための構成 、およびその作用について図４及び図５に基づいて説明する。

【００１１】 なお、図３において説明した構成については説明を省略する。 すなわち、図４においてバックアップコンデンサ７のプラス側は直列接続され た抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して接地され、その２つの抵抗Ｒ３、Ｒ４の接続点はバッ クアップコンデンサ７の充電電圧を検出するために後述の２つのコンパレータ２ ２、２３の入力端子に接続されている。また電源ライン（ダイオード８ｂ，８ｃ の出力側）も直列接続された抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７を介して接地されている。そ して、抵抗Ｒ５，Ｒ６の接続点に発生する電圧Ｖ１は第２の基準値となり、また 抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点に発生する電圧Ｖ２は第１の基準値Ｖ１（Ｖ２よりも小 さい）となる。

【００１２】 コンパレータ２２は高い方の基準値Ｖ１が供給され、その基準値Ｖ１に対する バックアップコンデンサ７の充電電圧を監視し、基準値Ｖ１を越えた時点で処理 回路１０の計時機能を停止させるための信号を出力する。またコンパレータ２３ は低い方の基準値Ｖ２が供給され、その基準値Ｖ２に対するバックアップコンデ ンサ７の充電電圧を監視し、基準値Ｖ２を越えた時点で処理回路１０の計時機能 をスタートさせるための信号を出力する。

【００１３】 なお、処理回路１０が電源ラインを介して給電されイグニッションスイッチ２ がオンされたことを検出すると、スイッチングトランジスタＴｒ１をオンさせ、 抵抗Ｒ２を介してバックアップコンデンサ７の放電路を形成せしめる。

【００１４】 なお、処理回路１０は、イグニッションスイッチ２のオンを検出し、かつバッ クアップコンデンサ７が充電される時定数に基づいて設定された時間が経過した 後にスイッチングトランジスタＴｒ１を導通させる。

【００１５】 すなわち上記構成において、イグニッションスイッチ２がオンになると、ＤＣ ／ＤＣコンバータ５より、出力電圧Ｖ0 が得られ、この出力電圧Ｖ0 により、バ ックアップコンデンサ７が抵抗Ｒ１を通じて所定の時定数で充電される。これに よってバックアップコンデンサ７の端子電圧は所定の放電カーブで、Ａ点の出力 波形がバックアップコンデンサ７の充電にともなって図５のように上昇する。

【００１６】 これと共に、コンパレータ２２、２３の各他方の入力端子には基準電圧Ｖ１， Ｖ２が加えられる。それによってまず、Ａ点の出力波形が図５のようにａ点でＶ ２に達すると、コンパレータ２３の出力波形Ｂ点がハイレベルになる。これによ って、処理回路１０よりスイッチングトランジスタＴｒ１のベースに制御信号が 送られ、このスイッチングトランジスタＴｒ１がオンとなる。このためバックア ップコンデンサ７の電荷が抵抗Ｒ２及びスイッチングトランジスタＴｒ１を通じ て放電され、Ａ点の出力波形が降下する。

【００１７】 そして、図５のｃ点でＶ１となるとｃ点の出力波形がローレベルに反転し、次 いで、ｄ点でＶ２になるとＢ点の出力波形もローレベルに反転する。処理回路１ ０は、このｃ点からｄ点までの放電時間ｔを測定し、このｔに基づいてバックア ップコンデンサ７の容量Ｃを算出し、この算出された容量Ｃの値が所定の範囲内 のものであれば正常と判断し、また範囲外のものであれば異常と判断する。

【００１８】 なお、容量Ｃの算出式はすでに各種書籍等において紹介されているもので特別 なものではない。

【００１９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の車両用乗員保護装置にあっては、エンジン始 動時において、エンジンが一度のイグニッションスイッチの操作で始動せずイグ ニッションスイッチを短時間の間に繰り返しオン、オフ動作をさせた場合、バッ クアップコンデンサの充電電圧の測定区間が適切に設定できず、精度よく測定が できなかったり、また測定不能になったりするという問題点があった。

【００２０】 この考案は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、エンジン始 動時のイグニッションスイッチのオン、オフの繰り返しに影響されずに測定でき るようにすることにより、上記問題点を解決することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る車両用乗員保護装置は、車載バッテリの端子間に、イグニッシ ョンスイッチを介して設けられ、衝突検出部からの検出出力に基づいて乗員保護 装置本体を作動させる作動制御回路と、前記イグニッションスイッチと作動制御 回路との間に介挿される前記乗員保護装置本体作動用のバックアップコンデンサ と、該バックアップコンデンサの異常をチェックする機能を有する診断回路と、 該診断回路からの信号に基づいて前記バックアップコンデンサの充電電荷を放電 せしめるスイッチ手段とを備えてなる車両用乗員保護装置において、前記診断回 路は、２つの異なる基準値を有し、前記イグニッションスイッチがオンされ、前 記バックアップコンデンサの充電が開始された後に、前記２つの基準値のうち低 い方の基準値を越えエンジンが始動されたことを検出する第１手段と、前記スイ ッチ手段を導通状態にさせて前記バックアップコンデンサの電荷を放電させる第 ２手段と、該バックアップコンデンサの電圧が前記低い方の基準値を越えて小さ くなったとき、前記スイッチ手段を遮断状態にさせて再度充電を開始させる第３ 手段と、その充電電圧が低い方の基準値を通過してから高い方の基準値に達する までの時間を測定して前記バックアップコンデンサの良否を判断する第４手段と を備えてなる。

【００２２】

【作用】

この考案における車両用乗員保護装置は、エンジンが始動された後にバックア ップコンデンサの容量の良否判定を行い、その判定精度の向上を図る。

【００２３】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図１及び図２に基づいて説明する。 なおこの考案における車両用乗員保護装置の主要構成は、前記図３及び図４に示 す従来装置と同じであるから重複説明は省略し、異なる部分に付いてのみ説明す る。 また、図１において図４におけるバッテリ１とイグニッションスイッチ２につ いては図示するのを省略した。

【００２４】 図１において、３０は逆流防止ダイオード８ｂ，８ｃと、バックアップコンデ ンサ７との間に介挿され、前記バックアップコンデンサ７への充電電流を定電流 にするための定電流回路で、この定電流回路は抵抗分割による基準電圧を発生さ せるために直列接続された分割抵抗３１、３２と、電源ラインの電圧を分割する ための分割抵抗３３、３５と、前記分割抵抗３１、３２の接続点の電圧及び分割 抵抗３３、３５の接続点の電圧のそれぞれを入力して比較するコンパレータ３６ と、抵抗Ｒ１とバックアップコンデンサ７との間に直列に介挿されて前記コンパ レータ３６からの出力によって駆動される第１のスイッチングトランジスタ３７ と、前記コンパレータ３６と第１のスイッチングトランジスタ３７との間に介挿 された抵抗３４とから構成されている。

【００２５】 ３９は第２のスイッチングトランジスタで、そのコレクタ端子は分割抵抗３３ 、３５の接続点に接続され、エミッタ端子は接地されている。また、そのベース 端子は処理回路１０に接続されている。なお、前記処理回路１０は、図４におい て説明した機能の他に、図示されないエンジン始動検出器からの検出信号（エン ジンが始動された後に出力される信号）を入力すると、前記第２のスイッチング トランジスタ３９に対して遮断させるためのローレベル信号を第２のスイッチン グトランジスタ３９のベース端子に供給する。

【００２６】 なお、処理回路１０は、図２における低い方の基準電圧Ｖ２を越えて大きくな ったことを検出するコンパレータ２３からの信号と、高い方の基準電圧Ｖ１を越 えて大きくなったことを検出するコンパレータ２２からの信号と、内部クロック によって測定される基準電圧Ｖ２からＶ１までに電圧が上昇するのに要する時間 Ｔと、定電流値Ｉとに基づいて、バックアップコンデンサ７の容量Ｃを算出する 。すなわち、 Ｃ＝Ｔ・Ｉ／（Ｖ１−Ｖ２） に基づいてバックアップコンデンサ７の容量を算出する。

【００２７】 次に上記構成の作用を図２を参照しながら説明する。 すなわち、図示されないエンジンを始動するために２回イグニッションスイッ チ２を閉成してエンジンが始動した場合を例にとって説明する。 まず、ｔ１時点においてイグニッションスイッチ２がオンされると、ＤＣ／Ｄ Ｃコンバータ５からの昇圧された直流電圧が逆流防止用ダイオード８ｃを介して 出力され、その出力電圧によって２つの分割抵抗３１、３２の接続点に分圧され た電圧が発生し、その結果コンパレータ３６の出力がローレベル状態になり、抵 抗Ｒ１及び第１のスイッチングトランジスタ３７を介して定電流Ｉでバックアッ プコンデンサ７が充電され、その充電電圧は直線的に上昇し、第１の基準電圧Ｖ ２を越えて徐々に上昇していくものとする。

【００２８】 ｔ２時点に到達して、エンジンが始動されないためにイグニッションスイッチ ２をオフすると、バックアップコンデンサ７に充電された電荷は抵抗Ｒ３、Ｒ４ を介して所定の時定数で放電される。そしてｔ３の時点に達したときに、再度イ グニッションスイッチ２を閉成すると、バックアップコンデンサ７は再度充電さ れ、その充電過程においてｔ４時点に達してエンジンが始動されると、それを示 す信号が処理回路１０に供給される。その結果、処理回路１０から第２スイッチ ングトランジスタ３９にハイレベル信号が供給され、第１スイッチングトランジ スタ３７が導通され抵抗Ｒ３、Ｒ４を介して放電される。

【００２９】 そして、バックアップコンデンサ７の充電電圧が基準電圧Ｖ１より低下し、例 えばｔ５時点に達すると処理回路１０から第２スイッチングトランジスタ３９に 供給されているハイレベル信号はローレベル信号に変わり、第２スイッチングト ランジスタ３９は遮断される。その結果、バックアップコンデンサ７には電荷が 定電流によって基準電圧Ｖ１を越えて充電され、飽和される。

【００３０】 その結果、処理回路１０は基準電圧Ｖ２を越えてから基準電圧Ｖ１に達するま での時間Ｔを内蔵クロックによって計時して検出し、その値に基づいてバックア ップコンデンサ７の容量Ｃを算出する。

【００３１】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、エンジンの始動時のイグニッション スイッチの作動を避けて電源が安定してからバックアップコンデンサの容量測定 を行うので測定値を精度よく測定できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す回路図である。

【図２】図１の作動を説明するための波形図である。

【図３】従来の車両用乗員保護装置の概要を示す回路図
である。

【図４】従来のバックアップコンデンサの容量診断のた
めの回路を示す図である。

【図５】図４の作動を説明するための波形図である。

【符号の説明】

２ イグニッションスイッチ ５ ＤＣ／ＤＣコンバータ ７ バックアップコンデンサ １０ 処理回路 ３０ 定電流回路 ３１、３２、３３、３４、３５ 抵抗 ３６ コンパレータ ３７、３９ スイッチングトランジスタ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車載バッテリ（１）の端子間に、イグニ
   ッションスイッチ（２）を介して設けられ、衝突検出部
   （１４〜１９）からの検出出力に基づいて乗員保護装置
   本体（２０）を作動させる作動制御回路（３）と、前記
   イグニッションスイッチ（２）と作動制御回路（３）と
   の間に介挿される前記乗員保護装置本体（２０）作動用
   のバックアップコンデンサ（７）と、該バックアップコ
   ンデンサ（７）の異常をチェックする機能を有する診断
   回路と、該診断回路からの信号に基づいて前記バックア
   ップコンデンサ（７）の充電電荷を放電せしめるスイッ
   チ手段とを備えてなる車両用乗員保護装置において、前
   記診断回路（１０）は、２つの異なる基準値を有し、前
   記イグニッションスイッチ（２）がオンされ、前記バッ
   クアップコンデンサ（７）の充電が開始された後に、前
   記２つの基準値のうち低い方の基準値を越えエンジンが
   始動されたことを検出する第１手段と、前記スイッチ手
   段を導通状態にさせて前記バックアップコンデンサ
   （７）の電荷を放電させる第２手段と、該バックアップ
   コンデンサの電圧が前記低い方の基準値を越えて小さく
   なったとき、前記スイッチ手段を遮断状態にさせて再度
   充電を開始させる第３手段と、その充電電圧が低い方の
   基準値を通過してから高い方の基準値に達するまでの時
   間を測定して前記バックアップコンデンサ（７）の良否
   を判断する第４手段とを備えてなることを特徴とする車
   両用乗員保護装置。