JPH11227557A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロコンピュータの複数の出力信号で１
つの雷管への点火信号の出力を制御して、誤作動しづら
くした装置を提供する。 【解決手段】 直流電源と、該直流電源に直列に接続さ
れたスクイーブと、前記直流電源とスクイーブとの間、
または前記スクイーブと接地側との間のそれぞれに介挿
された複数のスイッチ手段と、衝突による加速度を検出
する加速度センサと、該加速度センサから加速度信号を
入力したとき加速度信号に基づいて衝突事故の大きさを
判断し、重大衝突と判断したとき前記スイッチ手段に供
給されるタイミングに一致して点火制御信号を出力し、
かつそれと同期して電流制御信号を出力する衝突判断手
段と、該衝突判断手段から点火制御信号と電流制御信号
とを受けて前記スクイーブに流れる点火電流の大きさを
制限する電流制限回路とを備えてなる。

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、車両等の衝突事
故時にエアバッグを膨張させて乗員を事故から保護する
乗員保護装置に関する。

【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。１は車載バッテリ、２はイグニッショ
ンスイッチ、３はＤＣ／ＤＣコンバータで、前記車載バ
ッテリ１の出力電圧を昇圧して出力する。４は雷管駆動
制御回路で、第１電界効果型トランジスタ７、電流検出
抵抗９、比較回路１０、定電流源１１、抵抗１２、チャ
ージポンプ回路１３、スイッチ回路１４等から構成され
ている。また、符号５は逆流防止用ダイオード、符号６
はバックアップコンデンサ、符号８は第２電界効果型ト
ランジスタである。

【０００３】またバックアップコンデンサ６は、逆流防
止用ダイオード５を介して前記ＤＣ／ＤＣコンバータ３
によって充電される。第２電界効果型トランジスタ８
は、そのドレイン側は前記バックアップコンデンサ６の
非接地側端子に、またソース側は後述の雷管１５に接続
され、雷管１５に流れる点火電流の、例えば９９％に相
当する２アンペア程度の電流が点火電流として流れる。

【０００４】以下に、前記雷管駆動制御回路４について
説明する。第１電界効果型トランジスタ７は、前記第２
電界効果型トランジスタ８に流れる電流を制御するため
に、バックアップコンデンサ６及び逆流防止用ダイオー
ド５から流れる電流を分流するための小容量のＮチャン
ネル型のもので、そのドレイン側は前記第２電界効果型
トランジスタ８のドレイン側に接続され、またソース側
は許容電力の小さい電流検出抵抗９を介して第２電界効
果型トランジスタ８のソース側に接続されており、この
第１電界効果型トランジスタ７には数ミリアンペア程度
（雷管１５に流れる点火電流の、例えば残りの１％の電
流に相当する）の微少電流しか流れない。

【０００５】比較回路１０は、その一方の非反転（＋）
入力端子には、直列接続された定電流源１１と抵抗１２
とによって作られる基準電圧が入力され、また他方の反
転（−）入力端子には電流検出抵抗９に発生する電圧が
供給され、またその出力端子は、スイッチ回路１４の出
力端子と、第１及び第２電界効果型トランジスタ７，８
のゲートに接続されている。それによって、この比較回
路１０は、入力電圧に対して基準電圧の方が大きいと判
断したときには出力をハイレベルに、また小さいと判断
したときにはローレベルに切り換えて出力する。

【０００６】１８は加速度センサで、車両の衝突事故に
伴って発生する加速度信号を検出する。１９はマイクロ
コンピュータで、加速度センサ１８からの加速度信号に
基づいて衝突事故の大きさを判断して、重大事故と判断
すると、スイッチ回路１４にオン信号を供給する。ま
た、マイクロコンピュータ１９は電源が投入されるとチ
ャージポンプ回路１３にトリガ信号を供給する。

【０００７】次にチャージポンプ回路１３について図４
を参照して詳細に説明する。このチャージポンプ回路１
３は、発振回路１３ｇ、インバータ１３ａ、ダイオード
１３ｄ，１３ｅ、コンデンサ１３ｃ，１３ｆ、抵抗１３
ｂからなる倍電圧整流回路を有し、後述のマイクロコン
ピュータ１９からトリガ信号、例えば電源投入時にハイ
レベルになる信号が発振回路１３ｇに供給されると、そ
のトリガ信号が供給されている間のみ、電源電圧（＋
Ｖ）の倍電圧を発生して前記第１及び第２電界効果型ト
ランジスタ７，８を駆動するために第２電界効果型トラ
ンジスタ７に供給し、そのゲート電圧をドレイン側電圧
よりも高い電圧にする。

【０００８】雷管１５の一端は雷管駆動制御回路４の出
力側に、また他端は逆流防止用ダイオード１６、加速度
スイッチ１７を直列に介して接地されている。マイクロ
コンピュータ１９は、車両の衝突を検出する加速度セン
サ１８からの加速度信号に基づいて衝突の状況を判断し
て、エアバッグ等を作動させる必要がある場合には、ス
イッチ回路１４をオンすると同時に前記チャージポンプ
回路１３にトリガ信号を出力する。

【０００９】次に、上記構成の作用説明を行う。 （ａ）電源が投入されると、マイクロコンピュータ１９
からハイレベルなトリガ信号がチャージポンプ回路１３
に供給され、発振回路１３ｇは連続的に作動し、第２コ
ンデンサ１３ｆを常時充電する。それによって、チャー
ジポンプ回路１３は倍電圧を出力する。

【００１０】（ｂ）ここで、マイクロコンピュータ１９
からオン信号がスイッチ回路１４に出力されないとき、
スイッチ回路１４はオフしている。これによって、第１
及び第２電界効果型トランジスタ７，８はオフ状態に維
持されている。

【００１１】（ｃ）一方、重大事故の発生によりマイク
ロコンピュータ１９が加速度センサ１８からの出力に基
づいて重大事故と判断した場合には、マイクロコンピュ
ータ１９からオン信号がスイッチ回路１４に出力され、
スイッチ回路１４がオンする。それによって、第１及び
第２電界効果型トランジスタ７，８のソース側の電位よ
りも高いハイレベルな電圧信号が第１及び第２電界効果
型トランジスタ７，８のゲートに供給される。その結
果、第１及び第２電界効果型トランジスタ７，８は能動
領域で作動を開始する。

【００１２】これによって、第１及び第２電界効果型ト
ランジスタ７，８を介して雷管１５に点火電流が流れ、
このときの点火電流のうちの分流電流の大きさが、電流
検出抵抗９で検出され、その検出電圧が比較回路１０の
反転（−）入力端子に供給される。その結果、比較回路
１０の反転（−）入力端子の電位が基準電圧よりも大き
くなると、出力端子をローレベル状態に切り換え、第１
及び第２電界効果型トランジスタ７，８のゲート電位を
下げて非導通状態の方向に移行しようとする

【００１３】しかしながら、第１及び第２電界効果型ト
ランジスタ７，８が非導通状態に近づくと、電流検出抵
抗９の正電位側の電圧が下がり、その電圧が比較回路１
０の基準電圧より小さくなると、比較回路１０の出力は
ハイレベルとなり、再びチャージポンプ回路１３の出力
電圧がスイッチ回路１４から出力されるので、第１及び
第２電界効果型トランジスタ７，８のゲート電位が上昇
し、再度能動領域での導通状態の方向に移行する。

【００１４】以下、スイッチ回路１４がオンしている
間、上記動作が繰り返されて、第２電界効果型トランジ
スタ８に一定電流が流されることになり、その結果、雷
管１５に一定電流が供給されることになる。なお、この
時には当然ながら加速度スイッチ１７がオンしているも
のとする。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た乗員保護装置にあって、例えば機械式の加速度スイッ
チ１７がオンし、かつそれと同時に偶然にもマイクロコ
ンピュータが暴走してスイッチ回路１４がオンされる恐
れがあった。また、雷管駆動制御回路４や第２電界効果
型トランジスタ８を故障診断のためにオンした場合に、
偶然にも加速度スイッチ１７がオンしたり、雷管１５に
接続されるハーネスが地絡した場合には、雷管１５に点
火電流が流れる恐れがあった。

【００１６】そこで、この発明は、上記のような問題点
に着目してなされたもので、簡単な構成で、マイクロコ
ンピュータの複数の出力信号で雷管への点火信号の出力
を制御することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この乗員保護装置に係る
発明は、直流電源と、該直流電源に直列に接続された雷
管と、該雷管の正電位側及び負電位側に接続されたスイ
ッチ手段と、加速度を検出する加速度センサと、該加速
度センサからの加速度信号に基づいて衝突事故の大きさ
を判断し、重大衝突と判断したとき点火制御信号と共
に、電流制御信号を出力する衝突判断手段と、該衝突判
断手段から点火制御信号と電流制御信号とを受けて、前
記スイッチ手段のそれぞれをオンして前記雷管に点火電
流を流し、かつその点火電流の大きさを制限する電流制
限回路とを備えてなる。

【００１８】この乗員保護装置に係る複数のスイッチ手
段は、トランジスタ構成である。この乗員保護装置に係
る発明の電流制限回路は抵抗群からなり、その接続状態
を電流制御信号に基づいて切り換えることによって点火
電流の大きさを制限する。この乗員保護装置に係る発明
の電流制限回路は、抵抗群からなり、その合成抵抗を電
流制御信号に基づいて切り換えることによって点火電流
の大きさを制限する。この乗員保護装置に係る発明は、
抵抗群の一端に低電圧を供給付加する。この乗員保護装
置に係る発明の抵抗群は、直列接続されている。

【００１９】

【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の構成を図１に示すが、その図１において図
３の従来例で説明したものと同一のもの、または均等な
ものには同一符号を付して、その詳細説明を省略する。

【００２０】１８，２０は衝突による加速度を検出する
第１及び第２の加速度センサで、それぞれは同一性能を
有し、かつ同一方向の加速度を検出する。２１はマイク
ロコンピュータで、比較手段２２、衝突判断・故障診断
手段２３、切り換え手段２４等から構成され、比較手段
２２は第２加速度センサ２０から供給される加速度信号
の大きさを基準値と比較し、基準値を越えた場合には、
衝突が発生したと判断して衝突判断・故障診断手段２３
にスイッチ信号を供給する。

【００２１】２３は衝突判断・故障診断回路で、第１加
速度センサ１８から加速度信号の供給を受け、かつ比較
手段２２からスイッチ信号の供給を受けて、重大衝突と
判断すると、切り換え手段２４にハイレベル信号（電流
制限信号）を出力し、また、駆動制御回路２５のトラン
ジスタ２５ａにハイレベル信号（点火制御信号）を出力
して、トランジスタ２５ｂをオフし、さらに、スイッチ
ングトランジスタ２６にハイレベル信号を供給する。す
なわち、この第２加速度センサ２０、比較手段２２、ス
イッチングトランジスタ２６及び衝突判断・故障診断手
段２３の衝突判断機能のうちの一機能によって図３にお
ける機械式加速度スイッチ１７の機能が形成されてい
る。

【００２２】前記切り換え手段２４は、通常時はオフ状
態となっている。また、重大衝突発生時には、衝突判断
・故障診断手段２３からのハイレベル信号を受けて出力
は、ローレベル状態となる。

【００２３】２７は電流制限回路で、比較回路２８、制
御トランジスタ２９、基準電流検出抵抗３０、第１電流
調整抵抗３１、第２電流調整抵抗３２、比較回路３３、
駆動トランジスタ（スイッチ手段）３４ａ，３４ｂ、電
流検出抵抗３５等から構成されて、比較回路２８は、設
定された基準電圧と前記第１電流調整抵抗３１の非接地
側電位Ｖ０とを比較して、前記第１電流調整抵抗３１の
非接地側端子の電位Ｖ０を一定に保持することによっ
て、第１及び第２電流調整抵抗３１，３２で定電流Ｉａ
が決定される。

【００２４】この定電流Ｉａは、基準電流検出抵抗３０
によって電圧に変換され、信号ラインＡを介して比較回
路３３の非反転側（＋）入力端子に供給され、駆動トラ
ンジスタ３４ａのコレクタ電圧と比較され、基準電流検
出抵抗３０と電流検出抵抗３５の負電位側の電圧が同一
になるように働き、トランジスタ３４ａのコレクタ電流
を電流Ｉａの（抵抗３０／抵抗３５）倍の電流Ｉｂが駆
動トランジスタ３４ａに流れる。駆動トランジスタ３４
ｂは、駆動トランジスタ３４ａの約１００倍の電流容量
を持っており、駆動トランジスタ３４ａに流れる電流値
Ｉｂの約１００倍の電流が駆動トランジスタ３４ｂのコ
レクターエミッタ間に流れる。

【００２５】また、比較回路３３の出力側には駆動制御
回路２５のトランジスタ２５ｂのコレクタが接続されて
おり、このトランジスタ２５ｂがオフの時は、第１及び
第２電流調整抵抗３１，３２によって設定された電流値
Ｉａと駆動トランジスタ３４ａのコレクタＩｂを比較回
路３３にて比較し、駆動トランジスタ３４ａがオン制御
される。一方で、トランジスタ２５ｂがオンの時は、比
較回路３３の出力端子がローレベル固定されるため、駆
動トランジスタ３４ａ，３４ｂはオン制御されない。

【００２６】次に上記構成の作用説明を行う。 （１）衝突判断・故障診断手段２３が衝突と判断してい
ないとき 切り換え手段２４は、オフ状態となっており、第１及び
第２電流調整抵抗３１，３２にて設定される電流値、す
なわち雷管１５が展開不可能な微小電流値となり、例え
マイクロコンピュータ２１がプログラム暴走して衝突判
断・故障診断手段２３から駆動制御回路２５及びスイッ
チングトランジスタ２６のそれぞれにハイレベル信号が
供給されても微小電流しか流れず、雷管５は点火されな
い。

【００２７】また、プログラム暴走によって衝突判断・
故障診断手段２３から切り換え手段２４に供給される信
号がハイレベルに切り替わり、第１及び第２電流調整抵
抗３１，３２の接続点の電位をローレベルに切り換える
確率も小さい。すなわち、３つの出力端子が一度に点火
電流を流す方向に切り替わる確率は非常に小さくなる。

【００２８】（２）衝突判断・故障診断手段２３が衝突
と判断したとき 切り換え手段２４はオン状態に切り換えられるので、第
１及び第２電流調整抵抗３１，３２の接続点が接地され
るので、抵抗３０，３１に多くの電流Ｉａが流れ、その
電流Ｉａが抵抗３０によって検出されて比較回路３３に
供給される。このとき、駆動制御回路２５は、オフさ
れ、かつスイッチングトランジスタ２６がオンされてい
るので、駆動トランジスタ３４ａ，３４ｂがオンされ、
雷管１５に点火電流が供給される。

【００２９】（３）電流制限回路２７の故障診断を行う
とき 衝突判断・故障診断手段２３には衝突判断機能の他に故
障診断機能が付加されており、故障診断機能が衝突判断
機能に替えて作動を開始する。この故障診断機能は、衝
突判断・故障診断手段２３によって切り替え手段２４に
ローレベル信号が供給されている間、すなわち第１及び
第２電流調整抵抗３１，３２の接続点が非接地状態にさ
れている間に一時的に雷管１５の非接地側電位をサンプ
リングすることによって行われる。すなわち、切り替え
手段２４がオフしている間（点火電流が出力されていな
い間）は、第１及び第２電流調整抵抗３１，３２の接続
点が非接地状態にされ、基準電流検出抵抗３０に流れる
電流Ｉａの大きさが微少電流になるように調整される。
また、点火電流が出力されていない間（切り替え手段２
４にローレベル信号が供給されている間）、衝突判断・
故障診断手段２３は、断続的に駆動制御回路２５のトラ
ンジスタ２５ｂをオフせしめることによって、駆動トラ
ンジスタ３４ｂをオンし、図示されない診断用抵抗を介
して微少な診断電流が流れる。この時、雷管１５の非接
地側に発生する電位を衝突判断・故障診断手段２３が入
力することによって駆動トランジスタ３４ａ，３４ｂの
故障診断が行われ、必要に応じて図示されない表示器に
表示される。

【００３０】また上記のように構成することによって、
例えば雷管１５へのハーネス（駆動トランジスタ３４ｂ
及び雷管１５を接続するライン並びに雷管１５及びスイ
ッチングトランジスタ２６を接続するラインに相当す
る）が偶然にも接地されたとしても２つの第１及び第２
電流調整抵抗３１，３２間が非接地状態にあるので、駆
動トランジスタ３４ｂ及び雷管１５に流れる電流が、微
少な診断電流に調整されているので、点火電流が流れる
ことがない。

【００３１】実施の形態２．この実施の形態では図３に
おける定電流回路１１を、図２に示す如き回路によって
構成してもよい。図中、比較回路２８、制御トランジス
タ２９、電流調整抵抗３１，３２及び切り替え手段２４
は、図１に示すような回路構成と同様に結線され、さら
に制御トランジスタ２９と電源ラインとの間、すなわち
制御トランジスタ２９の正電位側に位相反転回路３５が
接続されている。この場合、切り換え回路２４は、マイ
クロコンピュータ１９からのハイレベル信号（電流制限
信号）によってオンし、また図１における点火制御信号
は、マイクロコンピュータ１９からスイッチ回路１４に
供給されるオン信号に相当する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、マイクロコンピュータのプログラム暴走によって点
火電流が流れる確率を低減することができるという効果
が発揮される。また、この発明によれば、複数のスイッ
チ手段はトランジスタ構成、電流制限回路は抵抗群で構
成し、この抵抗群に低電圧を供給印加したり直列接続し
たので、安価な電子部品を使用することができ、コスト
ダウンを図ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す乗員保護装置の回
路ブロック説明図である。

【図２】本発明の実施の形態２を示す乗員保護装置の回
路ブロック説明図である。

【図３】従来の乗員保護装置の回路ブロック説明図であ
る。

【図４】図３におけるチャージポンプ回路１３の回路説
明図である。

【符号の説明】

１８，２０ 加速度センサ ２１ マイクロコンピュータ ２２ 比較手段 ２３ 衝突判断・故障診断手段 ２４ 切り換え手段 ２５ 駆動制御回路 ２６ スイッチングトランジスタ ２７ 電流制限回路 ２８ 比較回路 ２９ 制御トランジスタ ３０ 基準電流検出抵抗 ３１，３２ 電流調整抵抗 ３５ 電流検出抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 隆行 埼玉県大宮市日進町２丁目1910番地 株式 会社カンセイ内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源と、該直流電源に直列に接続さ
   れた雷管と、該雷管の正電位側及び負電位側に接続され
   たスイッチ手段と、加速度を検出する加速度センサと、
   該加速度センサからの加速度信号に基づいて衝突事故の
   大きさを判断し、重大衝突と判断したとき点火制御信号
   と共に、電流制御信号を出力する衝突判断手段と、該衝
   突判断手段から点火制御信号と電流制御信号とを受け
   て、前記スイッチ手段のうちの少なくとも一方をオンし
   て前記雷管に点火電流を流し、かつその点火電流の大き
   さを制限する電流制限回路と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】 複数のスイッチ手段は、トランジスタ構
   成であることを特徴とする請求項１記載の乗員保護装
   置。
3. 【請求項３】 電流制限回路は、抵抗群からなり、その
   接続状態を電流制御信号に基づいて切り換えることによ
   って点火電流の大きさを制限することを特徴とする請求
   項１または請求項２記載の乗員保護装置。
4. 【請求項４】 電流制限回路は、抵抗群からなり、その
   合成抵抗を電流制御信号に基づいて切り換えることによ
   って点火電流の大きさを制限することを特徴とする請求
   項１または請求項２記載の乗員保護装置。
5. 【請求項５】 抵抗群の一端に低電圧を供給付加するこ
   とを特徴とする請求項３または請求項４記載の乗員保護
   装置。
6. 【請求項６】 抵抗群は、直列接続されていることを特
   徴とする請求項３または請求項４記載の乗員保護装置。