JPH1071926A - エアバッグ起動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンデンサのオープンチェックが短時間で可能
なエアバッグ起動回路を提供する。 【解決手段】エアバッグを起動させる点火素子と、点火
素子に電源スイッチを介して点火電流を供給するバッテ
リと、バッテリをバックアップするコンデンサと、バッ
テリから電源スイッチを介して電源が供給され、且つ、
コンデンサを診断する診断手段及び揮発性メモリとを備
え、診断手段は電源スイッチが接続された時、揮発性メ
モリの記憶内容をチェックし、揮発性メモリにデータが
存在する場合には、コンデンサを診断せず、データが消
去されている場合にはコンデンサを診断してなるエアバ
ッグ起動回路において、電源スイッチの非接続状態が所
定時間以上継続した場合には、揮発性メモリのデータを
強制的に消去する消去手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の安全装置として
装備されるエアバッグ起動回路に係り、特に、バックア
ップコンデンサのオープン異常検出が短時間で行えるエ
アバッグ起動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】エアバッグは衝突検出センサ（加速度セ
ンサともいう）を備え、その加速度が所定値を超えたと
きにエアバッグの点火回路を閉じ、起動用電源からの電
流を点火素子に供給してエアバッグを起動させる。エア
バッグ起動用電源としては車両に設置されているバッテ
リが使用されるが、衝突の衝撃によりバッテリが動作し
なくなった時のバックアップとして大容量コンデンサを
備え、予めバッテリにより充電された電荷を放電させる
ことによりエアバッグを起動する安全対策が講じられて
いる。このコンデンサがオープン状態になっていると衝
突の時にエアバッグが起動できないので、エアバッグ起
動回路が完成した段階でコンデンサにオープン異常がな
いかをチェックする必要がある。

【０００３】図４は従来のエアバッグ起動回路を説明す
るための主要部の構成回路図で、点火回路部４と点火電
源部２で構成されている。以下、図に従って説明する。
点火回路部４は、加速度センサに加わった加速度が予め
設定されたしきい値を超えた時に閉じるスイッチＳＷ１
と薬品に化学変化を起こさせガスを発生させてエアバッ
グを膨らませる点火素子ＳＣが直列に接続されており、
衝撃によりスイッチＳＷ１が閉じると点火電源部２から
の通電により点火素子ＳＣに電流が供給されてエアバッ
グが起動する。通常時は衝突センサであるスイッチＳＷ
１が閉じることはないので、バイパス抵抗Ｒ１１に点火
素子ＳＣが点火しない程度の微少電流を流してコンデン
サＣ１のオープンチェックを行う。尚、２つの加速度セ
ンサを使用して、その論理和によりエアバッグを起動す
るものもあり、このような起動回路では衝突の誤検知に
よるエアバッグの誤動作も少なく信頼性も高い。

【０００４】点火電源部２は、点火回路部４（点火素子
ＳＣ）に点火電流を供給するバッテリＢ、衝突により万
一バッテリＢが動作できなくなった時にも点火回路部４
に点火電流を供給する大容量のコンデンサＣ１、コンデ
ンサＣ１への充電電流を制御する充電抵抗Ｒ１、衝突時
にコンデンサＣ１に充電された電流を放電させるダイオ
ードＤ１、コンデンサＣ１及び点火回路部４への電流を
オン・オフする電源スイッチＳＷ２、バッテリＢ回路が
異常となった時にバッテリＢ側への放電電流の逆流を阻
止するためのダイオードＤ２で構成される。更に、バッ
テリＢから電源スイッチＳＷ２及びダイオードＤ２を介
してレギュレータ６が接続され、このレギュレータ６に
よりバッテリＢの電圧１２Ｖがマイコン用の電圧５Ｖに
変換され、この電圧５Ｖがマイコン５に与えられる。マ
イコン５はデータバスを中心としてＣＰＵ５３、Ａ／Ｄ
コンバータ、不揮発性メモリ（ＲＯＭ）５１及び揮発性
メモリ（ＲＡＭ）５２から構成されている。

【０００５】次に、コンデンサＣ１のオープンチェック
方法について述べる。コンデンサＣ１がオープン状態か
否かの判断は充電時のコンデンサＣ１の端子電圧の上昇
カーブの状態で判断している。つまり、電源スイッチＳ
Ｗ２をオンにしてコンデンサＣ１を充電すると、コンデ
ンサＣ１が正常である場合には、コンデンサＣ１の端子
電圧は充電抵抗Ｒ１の抵抗値及びコンデンサＣ１の容量
値に応じた時定数でゆっくりと上昇する。しかし、コン
デンサＣ１がオープン状態ならば、コンデンサＣ１の端
子電圧は瞬時に電源電圧まで上昇する。この差によりコ
ンデンサの良否を判断している。

【０００６】オープンチェックを行うためには、一旦コ
ンデンサＣ１を充分に放電させていないと、両者の差が
小さく誤判断を下す恐れが生ずる。電源スイッチＳＷ２
がオフになると、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷はダ
イオードＤ１及びバイパス抵抗Ｒ１１を介してアースに
放電される。電源スイッチＳＷ２をオフしてコンデンサ
Ｃ１が充分に放電しているか否かを判断する方法とし
て、電源スイッチＳＷ２を一旦オフし、所定時間経過後
に再度オンした時に、暗号ＲＡＭ５２にデータが残って
いるか否かにより判断する方法がある。つまり、マイコ
ン５及び暗号ＲＡＭ５２の電源スイッチが切断され、一
旦電圧が低下したために再度電源をオンしても暗号ＲＡ
Ｍ５２がデータを保持できなくなることに着目して、電
源スイッチＳＷ２を再度オンしたときにマイコン５内の
ＣＰＵ５３が暗号ＲＡＭ５２をチェックして暗号ＲＡＭ
５２にデータがなければコンデンサＣ１が充分に放電し
たと判断してコンデンサＣ１のオープンチェックを開始
する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のような方法で
は、暗号ＲＡＭにデータが残っている限りコンデンサの
オープンチェックは開始できない。暗号ＲＡＭのデータ
が保持できなくなるまでの時間は外部条件、例えば温度
によって変化し、低温ではかなり長時間データが保持さ
れる。そのために、オープンチェック可能な程度にまで
コンデンサが放電しているにもかかわらず、オープンチ
ェックの開始までに長時間待機しなければならないとい
う問題があった。

【０００８】本発明は、コンデンサのオープンチェック
が短時間で可能なエアバッグ起動回路を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、エアバッグを起動させる点火素子と、前記
点火素子に電源スイッチを介して点火電流を供給するバ
ッテリと、前記バッテリをバックアップするコンデンサ
と、前記バッテリから前記電源スイッチを介して電源が
供給され、且つ、前記コンデンサを診断する診断手段及
び揮発性メモリとを備え、前記診断手段は前記電源スイ
ッチが接続された時、前記揮発性メモリの記憶内容をチ
ェックし、前記揮発性メモリにデータが存在する場合に
は、前記コンデンサを診断せず、データが消去されてい
る場合には前記コンデンサを診断してなるエアバッグ起
動回路において、前記電源スイッチの非接続状態が所定
時間以上継続した場合には、前記揮発性メモリのデータ
を強制的に消去する消去手段を備えたことを特徴とする
ものである。

【００１０】また、前記所定時間は、前記電源スイッチ
が非接続状態となってから前記コンデンサの診断が可能
な電圧に前記コンデンサの電圧が低下するまでの時間で
あることを特徴とするものである。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例のエアバッグ起動回
路を説明するための図で、点火回路部１、点火電源部
２、検出回路部３で構成されている。以下、図に従って
説明する。点火回路部１は、加速度センサに加わった加
速度が予め設定されたしきい値を超えた時に閉じるスイ
ッチＳＷ１、薬品に化学変化を起こさせガスを発生させ
てエアバッグを膨らませる点火素子ＳＣと直列に接続さ
れており、衝撃によりスイッチＳＷ１が閉じると点火電
源部２からの通電により点火素子ＳＣに電流が供給され
てエアバッグが起動する。尚、コンデンサＣ１の検査時
にはスイッチＳＷ１は閉じることがないので、点火素子
ＳＣが点火しない程度の電流を流すバイパス抵抗Ｒ１１
が接続されている。

【００１２】点火電源部２は、点火回路部１（点火素子
ＳＣ）に点火電流を供給するバッテリＢ、衝突により万
一バッテリＢが動作できなくなった時にも点火回路部１
に点火電流を供給する大容量コンデンサＣ１、コンデン
サＣ１への充電電流を制御する充電抵抗Ｒ１、衝突時に
コンデンサＣ１に充電された電流を放電させるダイオー
ドＤ１、エンジンのイグニッション（点火）スイッチに
連動してコンデンサＣ１及び点火回路部１への電流をオ
ン・オフする電源スイッチＳＷ２、バッテリＢ回路が異
常となった時にバッテリＢ側への放電電流の逆流を阻止
するためのダイオードＤ２で構成される。尚、抵抗Ｒ
６、Ｒ７は電源側のＡ点の電圧Ｖｉｇをチェックするた
めの分割抵抗である。

【００１３】検出回路部３は、バッテリＢ側の電圧Ｖｄ
を測定するための分割抵抗Ｒ４、Ｒ５及びコンデンサＣ
１側の電圧Ｖｃを測定するための分割抵抗Ｒ２、Ｒ３で
構成されており、Ｂ点とＣ点がマイコン５に接続されて
いる。更に、バッテリＢから電源スイッチＳＷ２及びダ
イオードＤ２を介してレギュレータ６が接続され、この
レギュレータ６によりバッテリＢの電圧１２Ｖがマイコ
ン用の電圧５Ｖに変換され、この電圧５Ｖがマイコン５
に与えられる。マイコン５はデータバスを中心としてＣ
ＰＵ５３、Ａ／Ｄコンバータ、不揮発性メモリ（ＲＯ
Ｍ）５１及び揮発性メモリ（ＲＡＭ）５２から構成され
ている。

【００１４】図２は本発明の一実施例のエアバッグ起動
回路のコンデンサのオープンチェック方法を説明するた
めのフローチャートである。図３は本発明の一実施例の
エアバッグ起動回路のコンデンサのオープンチェック方
法を説明するための図で、（ａ）は各部の信号波形図、
（ｂ）は波形拡大図である。以下、図に従って説明す
る。

【００１５】ステップＳ１では、暗号ＲＡＭ５２にデー
タが残っているか否かを判断してデータが残っておれば
ステップＳ２に移り、データが残っていなければステッ
プＳ４に移る。つまり、電源スイッチＳＷ２を一旦オフ
して特定時間後に再投入（２回目ＩＧオン）した時に、
暗号ＲＡＭ５２にデータが残っているか（「０５ＡＨ」
になっているか）を確認する。暗号ＲＡＭ５２は電源が
長時間オフされているとデータが保持できなくなること
を利用して、コンデンサＣ１の放電が完了したと判断す
る目安とするものである。

【００１６】ステップＳ２では、電源スイッチＳＷ２が
所定時間以上オフになっているか否かを判断して所定時
間以上経過しておればステップＳ３に移り、所定時間経
過していなければステップＳ５に移り、暗号ＲＡＭ５２
のデータをセットする（「０５ＡＨ」を書き込む）。所
定時間は予めエアバッグ起動回路のコンデンサの放電時
間から推定して決める。例えば、コンデンサＣ１の容量
が３９００μＦの場合に、電源スイッチＳＷ２をオフに
してＶｉｇが２Ｖ以下に低下してから４秒経過後に設定
する（図１のＡ点の電圧で、図３のＶｉｇ波形図参
照）。

【００１７】ステップＳ３では、暗号ＲＡＭ５２のデー
タを消去して次の処理に移る。つまり、電源スイッチＳ
Ｗ２をオフにして所定時間以上経過したので、コンデン
サＣ１の放電が充分に行われたと判断できるので、強制
的に暗号ＲＡＭ５２のデータを消去する。尚、この後に
他のメインルーチン処理が行われる。ステップＳ４で
は、容量オープンチェックを実施し、ステップＳ５で暗
号ＲＡＭ５２をセットして次の処理に移る。つまり、暗
号ＲＡＭ５２にデータが残っていないので、コンデンサ
Ｃ１のオープンチェックができる。さらに、チェック終
了後、次の電源スイッチオフまでコンデンサＣ１のオー
プンチェックを禁止するために暗号ＲＡＭ５２をセット
する（「０５ＡＨ」を書き込む）。このように、ステッ
プＳ２、Ｓ３で電源スイッチＳＷ２をオフにして所定時
間が経過すれば、電源スイッチＳＷ２を再度オンした時
に、暗号ＲＡＭ５２にデータが残っていても、強制的に
暗号ＲＡＭ５２のデータを消去することによりコンデン
サＣ１のオープンチェックが実施可能になる。

【００１８】次に、この状態におけるエアバッグ起動回
路の各部の信号の状態、オープンチェックの良否の判断
方法について信号波形図を用いて述べる。電源側電圧Ｖ
ｉｇは、電源スイッチＳＷ２をオンする（１回目ＩＧオ
ン）と、バッテリＢの電圧が抵抗Ｒ６、Ｒ７で按分され
た電圧まで瞬時に立ち上がる。そして、電源スイッチＳ
Ｗ２がオフになるとバッテリＢ側が開放されているの
で、電源側のコンデンサ（コンデンサＣ１とは異なる）
等に蓄積された電荷が放電することにより所定のカーブ
で低下する。この放電過程で電圧が２Ｖ未満になった点
が矢印で示されている。充分に電圧を低下させた後電源
スイッチＳＷ２を再度オンする（２回目ＩＧオン）と、
またバッテリＢの電圧が抵抗Ｒ６、Ｒ７で按分された電
圧まで瞬時に立ち上がる。

【００１９】リセット電圧Ｖｒｅｓｅｔは、電源スイッ
チＳＷ２のオンに少し遅れて立上り、電源スイッチＳＷ
２が所定時間オフされても電圧を保持するように設定し
ておく。マイコン電源電圧Ｖｃｃは、電源スイッチＳＷ
２のオンと同時に立上り、電源スイッチＳＷ２が所定時
間オフされても電圧を保持するように設定しておく。

【００２０】マイコンに入力されるＢ点の電圧Ｖｄは、
電源スイッチＳＷ２がオフからオンに変化すると、バッ
テリＢの電圧を分割抵抗Ｒ４、Ｒ５で按分した電圧まで
瞬時に立ち上がる。そして、電源スイッチＳＷ２がオフ
になるとバッテリＢ側が開放され、またダイオードＤ２
で遮断されているので、コンデンサＣ１に蓄積された電
荷がダイオードＤ１を経由してバイパス抵抗Ｒ１１を介
してアースに放電することにより所定の時定数で低下す
る。再度、電源スイッチＳＷ２がオフからオン（２回目
ＩＧオン）に変化するとＢ点の電圧Ｖｄは瞬時に立ち上
がる。

【００２１】マイコンに入力されるＣ点の電圧Ｖｃは、
電源スイッチＳＷ２がオフからオンに変化すると、充電
抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の容量値で決まる時
定数で立上がる。そして、電源スイッチＳＷ２がオフに
なるとバッテリＢ側が開放され、またダイオードＤ２で
遮断されているので、コンデンサＣ１に蓄積された電荷
がダイオードＤ１を経由してバイパス抵抗Ｒ１１を介し
てアースに放電することにより所定の時定数で低下す
る。再度、電源スイッチＳＷ２がオフからオン（２回目
ＩＧオン）に変化すると、充電抵抗Ｒ１とコンデンサＣ
１で決まる時定数で立上がる。尚、マイコン入力側Ｃ点
の電圧ＶｃはコンデンサＣ１の端子電圧が分割抵抗Ｒ
２、Ｒ３で分割された電圧となる。

【００２２】オープンチェックが可能になるには、１回
目のＩＧオン時間をＩＧオフした時、＋Ｂが２Ｖ未満が
４秒間継続しても減電圧リセットが働かない程度に設定
し、ＩＧオフし、＋Ｂが２Ｖ未満が４秒間継続した後、
ＩＧオンした時ＲＡＭクリアのソフトリセットが発生
し、容量オープンチェックが可能になる。容量オープン
チェック方法はチェック開始から終了までの５０ｍｓ間
Ｖｄ−Ｖｃが所定の電圧以下ならば容量オープンと判断
する。つまり、コンデンサＣ１が正常であれば、コンデ
ンサＣ１側のＢ点の電圧Ｖｃは所定の時定数で立上り、
コンデンサＣ１がオープン状態ならば、コンデンサＣ１
側のＢ点の電圧Ｖｃは瞬時に立ち上がる。この立上りの
差でコンデンサＣ１がオープン異常か否かを判断する。

【００２３】以上のように本実施例では、電源スイッチ
がオフになった後、速やかに電源スイッチをオンしてコ
ンデンサのオープンチェックが可能になるので、オープ
ンチェック時間の短縮が図られる。また、チェックの信
頼性が向上する。また、本例によれば、従来の診断プロ
グラムを変更することなく、強制リセット処理を付加す
るだけで良いので、大がかりな仕様変更を必要とせず、
簡単に本発明を実現できる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明ではコンデ
ンサのオープンチェックが短時間で可能なエアバッグ起
動回路が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のエアバッグ起動回路を説明
するための図である。

【図２】本発明の一実施例のエアバッグ起動回路のコン
デンサのオープンチェック方法を説明するためのフロー
チャートである。

【図３】本発明の一実施例のエアバッグ起動回路のコン
デンサのオープンチェック方法を説明するための各部の
信号波形図である。

【図４】従来のエアバッグ起動回路を説明するための図
である。

【符号の説明】

Ｃ１・・・・コンデンサ、 Ｒ２、Ｒ３・・
・分割抵抗、Ｒ１・・・・充電抵抗、 Ｒ
４、Ｒ５・・・分割抵抗、Ｂ・・・・・バッテリ、
Ｒ１１・・・バイパス抵抗、ＳＣ・・・・点
火素子、 ＳＷ１・・・加速度センサ、Ｄ
１・・・・ダイオード、 ＳＷ２・・・電源
スイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアバッグを起動させる点火素子と、前
   記点火素子に電源スイッチを介して点火電流を供給する
   バッテリと、前記バッテリをバックアップするコンデン
   サと、前記バッテリから前記電源スイッチを介して電源
   が供給され、且つ、前記コンデンサを診断する診断手段
   及び揮発性メモリとを備え、前記診断手段は前記電源ス
   イッチが接続された時、前記揮発性メモリの記憶内容を
   チェックし、前記揮発性メモリにデータが存在する場合
   には、前記コンデンサを診断せず、データが消去されて
   いる場合には前記コンデンサを診断してなるエアバッグ
   起動回路において、 前記電源スイッチの非接続状態が所定時間以上継続した
   場合には、前記揮発性メモリのデータを強制的に消去す
   る消去手段を備えたことを特徴とするエアバッグ起動回
   路。
2. 【請求項２】 前記所定時間は、前記電源スイッチが非
   接続状態となってから前記コンデンサの診断が可能な電
   圧に前記コンデンサの電圧が低下するまでの時間である
   ことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ起動回路。