JPH101021A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックアップコンデンサの容量診断と同時
に、主乗員保護装置と副乗員保護装置との電源ラインの
診断も行えるようにする。 【解決手段】 バックアップコンデンサの端子間に接続
されるスイッチ回路、スクイーブ等の直列回路と、衝突
に伴って発生する加速度信号に基づいてスイッチ回路を
オンし、かつバックアップコンデンサの故障診断を行う
第１制御回路とを備えた主乗員保護装置と、バックアッ
プコンデンサから電源ラインを介して電力が供給される
第２制御回路を有する副乗員保護装置と、電源ラインに
介挿される抵抗と、抵抗を流れる電流を検出する検出回
路とを備え、制御回路は、直流電源の作動直後における
抵抗を流れる一定電流値を検出回路から入力すると共
に、その一定電流検出後前記直流電源の機能停止状態に
おける電流値の単位時間当たりの変化量の大きさを入力
し、その入力された電流値に基づいてバックアップコン
デンサの良否を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両の衝
突事故時に乗員を保護するエアバッグ等が複数個備えら
れてなる乗員保護装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の乗員保護装置を図３に基
づいて説明する。昇圧回路３は、イグニッションスイッ
チ２を介して供給されるバッテリ１からの入力電圧を昇
圧して抵抗４を介してバックアップコンデンサ５を充電
する。その充電された電荷は、マイクロコンピュータ１
１が加速度センサ１０から供給される加速度信号に基づ
いて重大衝突と判断したときにスイッチ回路７をオンす
ることによって放電用ダイオード６を介して雷管８、機
械式加速度スイッチ９（このときはオン状態）を直列に
介して放電され、雷管８によって図示されない火薬が点
火され、エアバッグが展開される。なお、この機械式加
速度スイッチ９は、本出願人による特願平５−３５１４
７０号に開示されている構造のものである。

【０００３】また、マイクロコンピュータ１１は故障診
断機能を有し、前記バックアップコンデンサ５の容量診
断時にはスイッチングトランジスタ１３をオンし、バッ
クアップコンデンサ５に充電された電荷を抵抗１２を介
して所定時間放電し、その時のバックアップコンデンサ
５の放電電圧の変化量を読み取り、静電容量の診断を行
い、異常と判断した場合には、図示されないランプ等の
警報装置を用いて乗員に知らせる。

【０００４】しかしながら、上記の如き乗員保護装置
は、車両の前方方向からの衝突時に乗員を保護するため
に開発されたもので、最近ではこの種の乗員保護装置を
用いて車両側方からの衝突時にも乗員を保護しようとし
た開発が進められている。その場合、前方用乗員保護装
置ユニットと側方用乗員保護装置ユニットとを別々のユ
ニットとして設けることも考えられるが、コスト低減の
ために回路を共用化することが常套手段として考えられ
るので、その構成を図４に示して以下に説明する。

【０００５】すなわち、図４において、符号１４で示す
ユニットは前方用乗員保護装置である主乗員保護装置
で、これは車両前方からの衝突に対して乗員を保護する
もので、その構成は図３に示した構成と同一構成のもの
である。また符号１５で示すユニットは側方用乗員保護
装置である副乗員保護装置で、これは車両側方からの衝
突に対して乗員を保護するもので、この副乗員保護装置
１５の電源は、符号１６で示すハーネス等の電源ライン
によって前記主乗員保護装置１４のバックアップコンデ
ンサ５に接続されて、昇圧回路３とバックアップコンデ
ンサ５とを共用して構成されるものである。

【０００６】副乗員保護装置１５は、車両のドア、また
はその近傍に取り付けられるもので、符号１０ａ’で示
されるものは左右方向加速度センサで、性能的には前後
方向加速度センサ１０ａと同一のもので、この前後方向
加速度センサ１０ａに対して、車両の左右方向からの加
速度を検出できるようにして車両に取り付けたものであ
る。

【０００７】１１’は前記マイクロコンピュータ１１と
同等の衝突判断機能を有するマイクロコンピュータで、
車両左右方向に発生する前記左右方向加速度センサ１０
ａ’からの加速度信号に基づいて重大衝突と判断した場
合には、スイッチ回路７’をオン制御する。なお、８’
は前記雷管８と同等の雷管、９’は前記機械式加速度ス
イッチ９と同等の機械式加速度スイッチ、１７は定電圧
回路で、電源ライン１６を介した前記昇圧回路３（また
はバックアップコンデンサ５）からの出力を受けて、副
乗員保護装置１５を構成する各回路に一定電圧を供給す
るものである。

【０００８】すなわち、主乗員保護装置１４は図３に示
したものと同一の作動を行うのでその詳細説明は省略
し、副乗員保護装置１５について以下に説明する。すな
わち、副乗員保護装置１５は、主乗員保護装置１４の昇
圧回路３から電源ライン１６を介して昇圧電圧を受ける
と共に、この副乗員保護装置１５は車両側方からの衝突
による加速度を左右方向加速度センサ１０ａ’が検出
し、その検出信号に基づいてマイクロコンピュータ１
１’が重大事故と判断すると、スイッチ回路７’をオン
制御して主乗員保護装置１４のバックアップコンデンサ
５に充電された電力を雷管８’、機械式加速度スイッチ
９’に直列に流し、火薬に点火してエアバッグを展開
し、乗員を側方衝突から保護する。なお、通常双方のス
イッチ回路７、７’が同時にオンされることはない。す
なわち車両の前方からと左右からと同時に衝突が発生す
ることはないので、バックアップコンデンサ５の静電容
量を図３のものに比べて大きくする必要はない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
図４における乗員保護装置を構成する主乗員保護装置１
４のバックアップコンデンサ５の容量診断を行う場合、
昇圧回路３を作動させながらスイッチングトランジスタ
１３を一定時間の間オン制御して、その時の放電波形、
すなわち電圧変化量に基づいて測定する、いわゆる単機
能のものであるので、電源ラインが断線等の故障を発生
していても分からないという問題点があった。

【００１０】そこで、この発明は、上記問題点に着目し
てなされたもので、バックアップコンデンサの容量診断
と同時に、主乗員保護装置と副乗員保護装置とを接続す
る電源ラインの診断も行える装置を提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る乗員保
護装置は、直流電源によって充電されるバックアップコ
ンデンサと、その端子間に接続される、少なくともスイ
ッチ回路、スクイーブからなる直列回路と、衝突に伴っ
て発生する加速度信号に基づいて前記スイッチ回路をオ
ン制御する機能を有し、かつ少なくとも前記バックアッ
プコンデンサの故障診断を行う診断機能を有する第１制
御回路とを備えた主乗員保護装置と、該主乗員保護装置
のバックアップコンデンサから電源ラインを介して電力
が供給されて前記加速度信号と異なる方向に発生する加
速度信号を入力する第２制御回路を少なくとも有する副
乗員保護装置と、前記電源ラインに介挿される抵抗を流
れる電流を検出する検出回路とを備え、前記第１または
第２制御回路は、前記直流電源の作動直後における前記
抵抗を流れる一定電流値を前記検出回路から入力すると
共に、その一定電流検出後前記直流電源の機能停止状態
における前記電流値の単位時間当たりの変化量の大きさ
を入力し、その入力された電流値に基づいて前記バック
アップコンデンサの良否を判断する機能を備えてなる。

【００１２】第２の発明に係る乗員保護装置は、直流電
源によって充電されるバックアップコンデンサと、その
端子間に接続される、少なくともスイッチ回路、スクイ
ーブからなる直列回路と、衝突に伴って発生する加速度
信号に基づいて前記スイッチ回路をオン制御する機能を
有し、かつ少なくとも前記バックアップコンデンサの故
障診断を行う診断機能を有する第１制御回路とを備えた
主乗員保護装置と、該主乗員保護装置のバックアップコ
ンデンサから電源ラインを介して電力が供給されて前記
加速度信号と異なる方向に発生する加速度信号を入力す
る第２制御回路を少なくとも有する副乗員保護装置と、
前記電源ラインに介挿される抵抗を流れる電流を検出す
る検出回路とを備え、前記第１または第２制御回路は、
前記直流電源の作動直後における前記抵抗を流れる一定
電流値を前記検出回路から入力すると共に、その一定電
流検出後前記直流電源の機能停止状態における前記電流
値の一定量の放電に要する時間を算出し、その入力され
た電流値及び算出された時間に基づいて前記バックアッ
プコンデンサの良否を判断する機能を備えてなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．この発明による実施の形態１を図１に基
づいて説明する。まず、主乗員保護装置３５について説
明する。すなわち、２１は昇圧回路で、イグニッション
スイッチ２を介して供給されるバッテリ１からの入力電
圧を昇圧して抵抗２２を介してバックアップコンデンサ
２３を充電すると共に、抵抗３２を介して副乗員保護装
置４５にその昇圧電圧を供給する。２４は車両の前後方
向に発生する加速度を検出する前後方向加速度センサ
で、検出信号である加速度信号は、後述のマイクロコン
ピュータ２５に供給される。このマイクロコンピュータ
２５は、衝突判断機能を有し、前記前後方向加速度セン
サ２４から供給される加速度信号に基づいて衝突の大き
さの判断を行い、重大衝突と判断したときにスイッチ回
路２６をオンすることによってバックアップコンデンサ
２３に充電された電荷を放電用ダイオード２７を介して
放電し、雷管（スクイーブ）２８、機械式加速度スイッ
チ２９に直列に点火電流を流す。

【００１４】また、前記マイクロコンピュータ２５は前
記バックアップコンデンサ２３、雷管２８等の故障診断
機能を有し、そのうちバックアップコンデンサ２３の容
量診断においては、電源投入直後にマイクロコンピュー
タ２５は昇圧回路２１の作動を所定時間の間中止させ
て、バックアップコンデンサ２３が放電時に充電されな
いようにし、前記バックアップコンデンサ２３に充電さ
れた電荷を抵抗３０を介して放電し、その時のバックア
ップコンデンサ２３の放電電圧の、所定時間における変
化量をマイクロコンピュータ２５が読み取り、静電容量
を算出することによって容量診断を行い、異常と判断し
た場合には、図示されないランプ等の警報装置を用いて
乗員に知らせる。

【００１５】なお、前記雷管２８の断線診断等は、雷管
２８の両端の電圧に基づいてマイクロコンピュータ２５
が判断し、その電圧値の大小関係等から断線等と判断し
た場合には、上記と同様に図示されないランプ等の警報
装置を用いて乗員に知らせる。また、前記マイクロコン
ピュータ２５は信号ラインＺを介して副乗員保護装置４
５から各種診断信号を入力して上記と同様の診断を行う
が、その時信号ラインＸを介して第１通信回路３３から
副乗員保護装置４５に対して要求信号を送信した後に、
各種診断信号をマイクロコンピュータ２５’から送信し
てくることは言うまでもないことである。また、図中符
号３２は電源ライン３６の主乗員保護装置３５側に直列
に介挿された抵抗で、前記マイクロコンピュータ２５が
昇圧回路２１に対して作動を停止させるための信号を出
力している間に前記バックアップコンデンサ２３から副
乗員保護装置４５に流れ込む電流の大きさを検出するた
めのものであり、３４は差動増幅器で、前記抵抗３２の
両端子間に発生する電位差を検出し、信号ラインＹを介
してマイクロコンピュータ２５に供給する。４１は電界
効果型トランジスタから構成されるスイッチングトラン
ジスタで、第１通信回路３３の出力によってオン、オフ
制御され抵抗４２を介して電源ライン３６に要求信号を
出力する。

【００１６】次に、副乗員保護装置４５について説明す
る。２４’は前記前後方向加速度センサ２４と同一の加
速度センサで、前後方向加速度センサ２４と異なり、車
両の左右方向の加速度を検出するように取り付けられ、
その検出出力である加速度信号をマイクロコンピュータ
２５’に供給する。マイクロコンピュータ２５’は、前
記マイクロコンピュータ２５と同様に衝突判断機能を有
し、前記左右方向加速度センサ２４’から供給される加
速度信号と、後述の加速度スイッチ４０から供給される
スイッチ信号とに基づいて車両側方からの衝突の規模を
判断し、重大衝突と判断すると、スイッチ回路２６’を
オン制御して主乗員保護装置３５の前記バックアップコ
ンデンサ２３から雷管（スクイーブ）２８’に点火電流
を供給する。

【００１７】またマイクロコンピュータ２５’は、マイ
クロコンピュータ２５と同様に診断機能を有して、雷管
２８’の端子電圧に基づいて、それら等の断線等の診断
を行い、第１通信回路３３からの要求信号に基づいて、
この診断結果を第２通信回路３３’（第１通信回路３３
と同一のもの）、電源ライン３６、信号ラインＺを介し
て主乗員保護装置３５のマイクロコンピュータ２５に供
給する。なお、加速度スイッチ４０は、半導体加速度セ
ンサと比較回路とから構成され、半導体加速度センサか
らの出力が比較回路の基準値を越えたときに、スイッチ
がオンしたことを示す信号を出力する。

【００１８】４１’は電界効果型トランジスタから構成
されるスイッチングトランジスタで、第２通信回路３
３’の出力信号によってオン、オフ制御される。またこ
のスイッチングトランジスタ４１’と同等のスイッチン
グトランジスタが第１通信回路３３の出力側にも接続さ
れ、同様の回路が形成されている。４２’は前記スイッ
チングトランジスタ４１’と電源ライン３６との間に介
挿された抵抗で、電源ライン３６を介して前記抵抗３２
と直列接続されて逆流防止用ダイオード４３のアノード
側の電圧をスイッチングトランジスタ４１’がオンした
ときに（または第１通信回路３３の出力側に形成された
スイッチングトランジスタ４１がオンしたときに）０レ
ベルでない一定電圧に保持されて、常時後述の定電圧回
路４４に入力電圧を給電できるようにしている。なお、
この定電圧回路４４は常時入力電圧を受け、かつ副乗員
保護装置４５を構成する各回路に電力を供給している。

【００１９】なお、電源ライン３６は主乗員保護装置３
５と副乗員保護装置４５との間で通信を行っているとき
は図２に示すような電圧波形になる。すなわち、図２に
おいて、電圧Ｖ１はスイッチングトランジスタ４１（又
は４１’）がオンしたときの昇圧回路２１の出力電圧Ｖ
３を抵抗３２及び４２（又は抵抗３２及び４２’）で抵
抗分割した値になり、電圧Ｖ２はスイッチングトランジ
スタ４１（又は４１’）がオフしたときの電圧で、抵抗
３２の値で決まる。

【００２０】次に、上記構成の作用を説明する。 診断機能が動作するとき イグニッションスイッチ２がオンされると、昇圧回路２
１が作動を開始して、バックアップコンデンサ２３の充
電を開始すると共に、電源ライン３６を介して副乗員保
護装置４５に給電を開始する。バックアップコンデンサ
２３のフル充電が終了すると、副乗員保護装置４５は主
に作動するのがマイクロコンピュータ２５’で、これが
一定負荷になるので電源ライン３６を介して流れる電流
は一定電流になる。その結果、抵抗３２の両端子間には
一定電圧値が発生し、その電圧量が差動増幅器３４を介
してマイクロコンピュータ２５に供給される。この一定
電圧値がマイクロコンピュータ２５に入力されると、マ
イクロコンピュータ２５は電源ライン３６が正常と判断
し、断線と判断すると、図示されない警報装置に対して
警報信号を出力する。この診断が終了すると、マイクロ
コンピュータ２５は、昇圧回路２１の作動を停止させる
ためのハイレベル信号を供給する。

【００２１】それによって、昇圧回路２１からバックア
ップコンデンサ２３への給電は一定時間の間停止され、
バックアップコンデンサ２３の充電電圧に応じた電流が
抵抗３２、電源ライン３６を介して供給される。このと
きのバックアップコンデンサ２３の端子電圧の変化量が
差動増幅器３４によって検出され、マイクロコンピュー
タ２５に信号ラインＹを介して供給され、マイクロコン
ピュータ２５は、昇圧回路２１の作動停止直前に検出さ
れた電圧差、すなわち電流値の大きさ及び停止直後の一
定時間の間の電圧変化量に基づいて前記バックアップコ
ンデンサ２３の良否を判断する。

【００２２】その後、マイクロコンピュータ２５は主乗
員保護装置３５の各部、例えば雷管２８の断線、短絡異
常の診断を行い、それが終了すると、第１通信回路３
３、電源ライン３６を介して副乗員保護装置４５のマイ
クロコンピュータ２５’に対して、診断要求信号を供給
する。診断要求信号を受け取ったマイクロコンピュータ
２５’は副乗員保護装置４５内の各部、例えば雷管２
８’の端子電圧を読み取り、第２通信回路３３’の出力
によって、スイッチングトランジスタ４１’をオン、オ
フすることによって、すなわち多重通信によって電源ラ
イン３６を介して主乗員保護装置３５のマイクロコンピ
ュータ２５に信号ラインＺを介して送信してマイクロコ
ンピュータ２５で、診断を行う。

【００２３】衝突判断機能が作動するとき 上記各種診断が終了（または行われていないとき）した
後に、車両が前方衝突をしたとき、主乗員保護装置３５
の機械式加速度スイッチ２９がオンし、さらにマイクロ
コンピュータ２５が前後方向加速度センサ２４からの加
速度信号に基づいて重大衝突と判断すると、マイクロコ
ンピュータ２５はスイッチ回路２６をオン制御してバッ
クアップコンデンサ２３に充電された電荷を放電用ダイ
オード２７を介して雷管２８に通電し、エアバッグ等を
展開させ、乗員を前方衝突から保護する。しかしなが
ら、この時加速度が車両の前後方向に作用するので、副
乗員保護装置４５の左右方向加速度センサ２４’及び加
速度スイッチ４０からは信号は出力されず、バックアッ
プコンデンサ２３から雷管２８’には点火電流は供給さ
れない。

【００２４】また、車両が横方向から衝突されたとき、
主乗員保護装置３５の機械式加速度スイッチ２９はオン
せず、また前後方向加速度センサ２４からは前記前方衝
突に伴う加速度信号に相当するだけの大きさの加速度信
号は出力されないので雷管２８には点火電流は供給され
ない。

【００２５】一方で、副乗員保護装置４５のマイクロコ
ンピュータ２５’は加速度スイッチ４０からのスイッチ
信号と、左右方向加速度センサ２４’からの加速度信号
とに基づいて重大衝突と判断すると、マイクロコンピュ
ータ２５’はスイッチ回路２６’をオン制御してバック
アップコンデンサ２３に充電された電荷を電源ライン３
６を介して雷管２８’に供給してエアバッグを展開して
乗員を側方衝突から保護する。

【００２６】なお上記実施の形態では、昇圧回路２１を
一定時間の間作動停止させて、バックアップコンデンサ
２３のその一定時間における端子電圧の変化量に基づい
てバックアップコンデンサ２３の容量診断、電源ライン
３６の断線等の診断を行っていたが、バックアップコン
デンサ２３の端子電圧が一定電圧低下するまでの時間を
測定して診断を行ってもよいことはいうまでもないこと
である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明よればバ
ックアップコンデンサの容量診断と同時に電源ラインの
断線等の故障診断を行うことができるという効果が発揮
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による乗員保護装置の実施の形態１の回
路ブロック説明図である。

【図２】図１における電源ライン３６の波形図である。

【図３】本発明の従来例の回路説明図である。

【図４】図３に示す従来の乗員保護装置から容易に考え
つく先行例の回路ブロック説明図である。

【符号の説明】

２４，２４’ 加速度センサ ２５，２５’ マイクロコンピュータ ２６，２６’ スイッチ回路 ２８，２８’ 雷管（スクイーブ） ３３，３３’ 通信回路 ３０，２２，３２，４２，４２’ 抵抗 ３１，４１，４１’ スイッチングトランジスタ ２９ 機械式加速度スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源によって充電されるバックアッ
   プコンデンサと、その端子間に接続される、少なくとも
   スイッチ回路、スクイーブからなる直列回路と、衝突に
   伴って発生する加速度信号に基づいて前記スイッチ回路
   をオン制御する機能を有し、かつ少なくとも前記バック
   アップコンデンサの故障診断を行う診断機能を有する第
   １制御回路とを備えた主乗員保護装置と、該主乗員保護
   装置のバックアップコンデンサから電源ラインを介して
   電力が供給されて前記加速度信号と異なる方向に発生す
   る加速度信号を入力する第２制御回路を少なくとも有す
   る副乗員保護装置と、前記電源ラインに介挿される抵抗
   を流れる電流を検出する検出回路とを備え、前記第１ま
   たは第２制御回路は、前記直流電源の作動直後における
   前記抵抗を流れる一定電流値を前記検出回路から入力す
   ると共に、その一定電流検出後前記直流電源の機能停止
   状態における前記電流値の単位時間当たりの変化量の大
   きさを入力し、その入力された電流値に基づいて前記バ
   ックアップコンデンサの良否を判断する機能を備えてな
   ることを特徴とする乗員保護装置。
2. 【請求項２】 直流電源によって充電されるバックアッ
   プコンデンサと、その端子間に接続される、少なくとも
   スイッチ回路、スクイーブからなる直列回路と、衝突に
   伴って発生する加速度信号に基づいて前記スイッチ回路
   をオン制御する機能を有し、かつ少なくとも前記バック
   アップコンデンサの故障診断を行う診断機能を有する第
   １制御回路とを備えた主乗員保護装置と、該主乗員保護
   装置のバックアップコンデンサから電源ラインを介して
   電力が供給されて前記加速度信号と異なる方向に発生す
   る加速度信号を入力する第２制御回路を少なくとも有す
   る副乗員保護装置と、前記電源ラインに介挿される抵抗
   を流れる電流を検出する検出回路とを備え、前記第１ま
   たは第２制御回路は、前記直流電源の作動直後における
   前記抵抗を流れる一定電流値を前記検出回路から入力す
   ると共に、その一定電流検出後前記直流電源の機能停止
   状態における前記電流値の一定量の放電に要する時間を
   算出し、その入力された電流値及び算出された時間に基
   づいて前記バックアップコンデンサの良否を判断する機
   能を備えてなることを特徴とする乗員保護装置。