JPH068935Y2 - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔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
等にエアバックを展開させて運転者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。

〔従来の技術〕

従来の車両用乗員保護装置としては例えば第３図に示す
ようなものがある。第３図において、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はエアバック展開用直流電源部
で、ＤＣ／ＤＣコンバータ５、抵抗６、並列接続された
２個のコンデンサ７ａ，７ｂ、コンデンサ７ａ，７ｂへ
の突入電流防止用ダイオード９及び逆流防止用ダイオー
ド８ａ，８ｂ，８ｃ等で構成される。１０は処理回路
で、ＣＰＵ１０ａ等から成る。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ＯＮ，ＯＦＦの状
況に応じて車載バッテリ１の電源電圧に基づく所定電圧
を切換えて処理回路１０、不揮発性記憶部１２に供給す
る。１２は処理回路１０とデータの授受を行う記憶部、
１３ａ〜１３ｅは逆流防止ダイオード、１４〜１９は車
体の所定個所に夫々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〜１
９ａと、これらの加速度スイッチ１４ａ〜１９ａに夫々
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ク（図示せ
ず）を展開するための火薬に点火する電極である。２１
はスクィーブ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１
４，１５が互いに並列に接続されると共に、衝突検出部
１６〜１９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２１及びスクィーブ２０
と共に直列に接続されている。

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からの電源電圧がエアバック展開用直流電源部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とコンデンサ７ａ，
７ｂとにより決定される時定数によりコンデンサ７ａ，
７ｂを充電する。なお、コンデンサ７ａ，７ｂはバック
アップコンデンサ７を構成している。これによってコン
デンサ７ａ，７ｂ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。このとき加速度スイッ
チ１４ａ〜１９ａは全て解放されており、従って、全て
の抵抗１４ｂ〜１９ｂがエアバック展開用直流電源部４
の負荷として接続されている。このためその負荷電流を
小さくなっている。また処理回路１０には、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。

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の両方又は何れか、及び加速度スイッチ１６ａ〜
１９ａの何れかが閉成又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
り下るので、それが記憶部１２に記憶される。これと共
にコンデンサ７ａ，７ｂ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、
スクィーブ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。こ
の放電電流によりスクィーブ２０が発熱し、これによっ
て火薬が点火されて、その爆発力によりエアバックが展
開される。

〔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、エアバック展開用の電源となる大形状のコン
デンサ７ａ，７ｂを２個用いることにより、コンデンサ
の劣化等により容量不足等が生じた場合に、その補償を
行うような構成となっていたため、回路ユニットが大き
くなると共に、大容量コンデンサは価格が高いため、コ
ストアップになるという問題点があった。またコンデン
サの一方にショート故障等の致命的故障が発生した場合
には、冗長設計の意味合いがなくなる等の問題点があっ
た。

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、コンデンサが正しい容量を有しているか否か
をチェックすることにより、上記問題点を解決すること
を目的としている。

〔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においては、コンデ
ンサの容量等の異常をチェックする機能を設けている。

〔作用〕

この考案によると車両用乗員保護装置によれば、コンデ
ンサの容量が正常であるか否かがチェックされるので、
特に大容量のコンデンサを複数個必要としない。

〔実施例〕

以下、この考案を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図はこの考案の一実施例を示す図であ
る。

まず構成、第３図と異なる点のみを説明すると、エアバ
ック展開用電源となるコンデンサとしては、容量Ｃ_１の
１個のコンデンサ７が用いられている。このコンデンサ
７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電圧Ｖ_０が抵抗Ｒ
_１を通じて充電されるようになされている。またこの出
力電圧Ｖ_０は処理回路（診断回路）１０に電源モニタ入
力として供給されている。コンデンサ７の一端はスイッ
チングトランジスタＴｒ_１のコレクタに抵抗Ｒ_２を介し
て接続され、このトランジスタＴｒ_１のベースには処理
回路１０より制御信号が加えられるようになされてい
る。コンデンサ７の端子電圧は抵抗Ｒ_３，Ｒ_４で分圧さ
れ、図のＡ点で分圧された電圧はコンパレータ２２，２
３の各一方の入力に加えられている。また出力電圧Ｖ_０
は抵抗Ｒ_５，Ｒ_６，Ｒ_７で分圧され、分圧された一つの
電圧Ｖ_１はコンパレータ２２の他方の入力端子に基準電
圧として加えられ、他の一つの電圧Ｖ_２（Ｖ_２＜Ｖ_１）
はコンパレータ２３の他方の入力端子に基準電圧として
加えられている。コンパレータ２３のＢ点に現われる出
力及びコンパレータ２２のＣ点に現われる出力は、処理
回路１０に供給されてコンデンサ７の容量Ｃ_１をチェッ
クするのに用いられる。

次に作用を説明する。

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Ｖ_０が得られ、この出力電圧
Ｖ_０により、コンデンサ７が抵抗Ｒ_１を通じてＣ_１Ｒ_１
の時定数で充電される。これによってコンデンサ７の端
子電圧はＶ_０×（１−ｅ_-t/C1R1）の電圧波形となり、
Ａ点の出力波形がコンデンサ７の充電に伴って第２図の
ように上昇する。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Ｖ_１，Ｖ_２が加えられ
る。それによって先ず、Ａ点の出力波形が第２図のよう
にａ点がＶ_２に達すると、コンパレータ２３の出力波形
Ｂ点が「Ｈ」レベルとなる。次いで、Ａ点の出力波形が
ｂ点でＶ_１に達すると、コンパレータ２２の出力波形Ｃ
点が「Ｈ」レベルとなる。これによって処理回路１０よ
りトランジスタＴｒ_１のベースに制御信号が送られ、こ
のトランジスタＴｒ_１がオンとなる。このためコンデン
サ７の電荷が抵抗Ｒ_２及びトランジスタＴｒ_１を通じて
放電され、Ａ点が出力波形が下降する。そして第２図の
ｃ点でＶ_１となるとｃ点の出力波形が「Ｌ」レベルに反
転し、次いで、ｄ点でＶ_２になるとＢ点の出力波形も
「Ｌ」レベルに反転する。処理回路１０は、このＣ点か
らｄ点までの放電時間ｔを測定し、このｔに基づいて下
記の演算を行うことにより、コンデンサ７の容量Ｃ_１を
演算する。

またＶ_３はエアバックの展開に必要な電圧より大きい値
に選ばれている。

上記（１）式で求められた容量Ｃ_１が所定の範囲内にあ
れば、処理回路１０はトランジスタＴｒ_１をオフと成
し、チェックを終了する。この後はコンデンサ７は再び
充電されて、エアバックの展開に備える。またコンデン
サ７の劣化等により、容量Ｃ_１が所定の範囲内に無い場
合は、警報等の何らかの表示が成される。

なお、放電がｃ点からｄ点に低下するまでの間に、クラ
ンキングが行われ、処理回路１０による診断が出来ない
状態になった場合には、処理回路１０は、コンデンサ７
の充電電圧が再度基準電圧Ｖ_１に達するまでトランジス
タＴｒ_１をＯＦＦせしめ、Ｖ_１に達した時点でトランジ
スタＴｒ_１をＯＮせしめ、再度チェックが行われる。

なお、抵抗Ｒ_１，抵抗Ｒ_２の値として適正な値を選択す
れば、トランジスタＴｒ_１が故障しても、点火エネルギ
ーは確保することができる。

上記実施例によれば放電時にコンデンサの容量のチェッ
クを行うようにしているのでエンジンが駆動される前ま
での電圧変動には関係なく、電圧が安定した状態でチェ
ックできるので、確実な診断が行える。

〔考案の効果〕

以上説明してきたように、この考案によれば、その構成
を、エアバック展開用の電源となるコンデンサの異常を
チェックするようにしたため、従来のように大容量のコ
ンデンサを２個用いる必要がなく、所定容量のコンデン
サを用いて、回路規模を縮小することができると共に、
コストダウンをはかることができるという効果が得られ
る。

また、スイッチ手段Ｔ_r1が導通状態で故障した場合であ
っても、バックアップコンデンサ７には抵抗Ｒ_１，Ｒ_２
で分圧された電荷が常時充電されているので、エアバッ
ク等が展開してほしい場合には必ず必要電力を供給する
ことができ、さらにコンデンサに対する電源電圧を分圧
する抵抗が設けられたことにより、コンデンサの充電電
荷を放電させて該コンデンサの良否をチェックしている
ときに、エアバックを展開させる必要が生じても、上記
抵抗で分圧された電源電圧でエアバックを確実に展開さ
せることができ、車両用乗員保護装置としてきわめて有
効適切である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による車両用乗員保護装置
の要部の回路図、第２図は第１図の各部の出力波形図、
第３図は従来の車両用乗員保護装置のブロック図であ
る。 １は車載バッテリ、２はイグニッションスイッチ、３は
コントローラ、１０は処理回路（診断回路）、１２は記
載部、７はコンデンサ、１４〜１９は衝突検出部。 なお、各図において互いに対応する部分には同一符号が
付されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中田 博久 埼玉県大宮市日進町２丁目1910番地 関東 精器株式会社内 (72)考案者 河口 幹雄 埼玉県大宮市日進町２丁目1910番地 関東 精器株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−7372（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−1041（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−43065（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−51176（ＪＰ，Ｂ２)

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(14〜1
   9)からの検出出力に基づいてエアバックを展開させる作
   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エアバック展開
   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要する診断回
   路(10)と、該診断回路(10)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(Tr₁)と、前記バックアップコンデンサ(7)の
   充電路に設けた抵抗(R₁)と電源電圧を分圧するように該
   バックアップコンデンサと前記スイッチ手段(Tr₁)の接
   続路に設けた抵抗(R₂)と、前記バックアップコンデンサ
   (7)の端子電圧が第１基準電圧を超えたことを検出する
   第１コンパレータ(22)と、前記バックアップコンデンサ
   (7)の端子電圧が前記第１基準電圧よりも低く設定され
   た第２基準電圧を越えたことを検出する第２コンパレー
   タ(23)とを備え、前記診断回路(10)は前記第１コンパレ
   ータ(22)の出力がＨレベルになった後、前記スイッチ手
   段(Tr₁)に制御信号を供給して導通させ、このスイッチ
   手段(Tr₁)を通じて前記バックアップコンデンサ(7)の充
   電電荷の放電によって、前記第１コンパレータ(22)の出
   力がＬレベルになった時点から前記第２コンパレータ(2
   3)の出力がＬレベルにな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)の良否を判断することを特徴
   とする車両用乗員保護装置。