JP2001080452A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】セーフィングセンサとマイコンが出力する点火
信号とで起動する乗員保護装置において、電磁ノイズ等
に基づき誤信号が発生しエアバッグを不適切に展開させ
ることを回避する。 【解決手段】機械的にセーフィングセンサが接続した時
点を起点に、点火電源ラインから点火回路へのセーフィ
ングセンサの接続を電磁コイルを動作させて所定時間維
持するようにしたので、電磁ノイズ等によるマイコン等
の誤動作が生じてもセーフィングセンサの接点が不適切
に接合することがないので、エアバッグの不適切な展開
が回避できるとともに、加速度下でのセーフィングセン
サの接合が終了した後であっても、所定時間内は接合が
保持されるようにして点火動作を可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の安全装置と
して装備される乗員保護装置に係わり、特に、多段階の
点火動作を確実にするエアバッグ等の起動回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】Ｇセンサ（加速度センサ）等の信号をマ
イコン（マイクロコンピュータ）が処理して衝突発生を
判断すると、スクイブ（点火ヒータ）に点火電流を出力
し、エアバッグを膨張させるインフレータを起動（イン
フレータの火薬がスクイブで加熱され点火しガスを発
生）するエアバッグ起動回路について、図８を用いて以
下説明する。

【０００３】図８は、特開平９−３９７２７号公報によ
り開示されている、従来用いられているエアバッグの起
動回路である。エアバッグ起動回路では、点火ヒータへ
の電源ＶＤＣからの電流を、機械式加速度検出接点であ
るセーフィングセンサ接点部１と、Ｇセンサ３１（加速
度センサ）からの加速度に基づきマイコン３６が制御す
る半導体スイッチ３，４とのそれぞれが接続された場合
に、スクイブ５（＝点火ヒータ）へ通電することが広く
行われている。これは、マイコンによる信号処理（Ｇセ
ンサ３１からの加速度信号から衝突を判断）のみで点火
処理を行うと、稀ではあるが外来の電磁ノイズ等に応じ
て信号処理が誤動作し点火信号が出力される懸念を回避
するため、半導体スイッチ３，４に加えて機械式のセー
フィングセンサ接点部１の衝突加速度による接続を同時
条件として点火処理を行い、誤動作によるエアバッグ展
開のフェールセーフを図るものである。

【０００４】また、図８のエアバッグ起動回路では、機
械式のセーフィングセンサ接点部１の接点接続動作を安
定させる構造として、セーフィングセンサ接点部１が一
旦オン（接続）すると、これによって変化するＡ点の電
圧をマイコン３６により検出して、Ｂ点から半導体スイ
ッチ２２に信号を出力してオン状態にさせ、電源ＶＣＣ
からの電流を電磁コイル１１に導通する。電磁コイル１
１は、磁力を生じてセーフィングセンサ接点部１の接続
を所定時間強制接続させる。

【０００５】これは、車両の衝突に際して、機械式のセ
ーフィングセンサ接点部１に加わる加速度がハンチング
する現象に対応するための処理である。セーフィングセ
ンサ接点部１は、加速度がハンチングすると、衝突直後
に一旦接続した後、その直後に瞬間的ではあるが不接続
が生じることがあり、不接続の間は半導体スイッチ３，
４に点火信号を印加しても点火電流が流れないので、ス
クイブ５での点火発熱が不足し点火しないおそれがあ
る。そこで、衝突直後に一旦セーフィングセンサ接点部
１の接続を検出すると、点火信号出力期間（セーフィン
グセンサ接点部１オン（接続）から点火信号の出力終了
予定時点までの、例えば５０ｍｓの間）、マイコン３６
の接続Ｂ点から信号を出力して電磁コイル１１に所定時
間電流を供給し、加速度にハンチングが生じる状況下で
あっても、一旦接続されたセーフィングセンサ接点部１
の接続を強制的に保持させるものである。

【０００６】次に、図８に示したセーフィングセンサ１
０の構造を、図９を用いて説明する。セーフィングセン
サ接点部１は、ガラス管に収められた磁性金属線を用い
たリード９１，９２を有するリードスイッチで、リード
９１，９２の接点部９３は通常は非接続、磁界の下で接
続状態となるように構成されている。また、セーフィン
グセンサ接点部１は外壁９８と内壁９７からなるシリン
ダ状の非磁性金属容器に収められている。内壁９７の外
側には、移動可能に保持された円筒状の永久磁石９５
と、永久磁石９５を加速度方向に対向するバネ９６が収
められている。このようにしているので、加速度に応じ
て永久磁石９５の位置が移動し、加速度が所定閾値を超
えると永久磁石９５が接点９３の位置に対置され、永久
磁石９５からの磁束線がリード９１からリード９２へ通
過し、接点９３が接続状態となる。また、外壁９８の外
周には、電磁コイル１１が巻かれている。電磁コイル１
１は電流が供給されると磁力を生じ、発生した磁束線が
リード９１からリード９２へ通過し、接点９３が接続状
態となる。

【０００７】なお、以上記述した電磁コイル１１を装着
していない構成のセーフィングセンサも従来広く用いら
れてきたが、図８の構成によると、セーフィングセンサ
接点部１の接続が検出されると、電磁コイル１１に所定
時間電流を供給するようにしたので、例え加速度にハン
チングが生じ永久磁石９５が接点９３位置から遠ざかっ
ても、電磁コイル１１からの磁力により一旦接続された
セーフィングセンサ接点部１の接続を点火期間中確実に
保持させることが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエア
バッグ起動回路では、セーフィングセンサ接点部１の接
続は、衝突直後の加速度が閾値を超えて大きい期間、つ
まりマイコン３６からの点火信号出力期間（セーフィン
グセンサ接点部１のオン（接続）から点火信号の出力終
了予定時点までの、例えば２０ｍｓの間）をカバーする
ものであった。最近の助手席エアバック等における多段
階膨張式のエアバッグでは、複数のスクイブが順次複数
の火薬を時間差をおいて通電・点火するようにされてお
り、最終段の展開時点（つまり最終段の点火信号出力時
点）が通常のセーフィングセンサ接点部１の接続時間
（加速度が閾値を超えて大きい時間帯）を超える場合が
あるので、図８を用いて説明したように所定の時間セー
フィングセンサ接点部１を強制的にオン（接続）させる
処理を長時間（例えば約２００ｍｓの間）継続させるこ
とが必要である。

【０００９】また、図８のような信号処理を行う場合に
も、マイコン３６等の信号処理では稀ではあるが外来の
電磁ノイズ等に応じた誤動作の懸念があり、その場合機
械式のセーフィングセンサ１０への機械的な衝撃加速度
の有無に拘わらず、電磁コイル１１に継続的に電流が供
給され、セーフィングセンサ接点部１が継続的にオン
（接続）状態となる。このような状況下で、並行してマ
イコン等の信号処理の誤動作による点火信号の出力が生
じた場合に、エアバッグの展開が不適切になることが懸
念される。

【００１０】本発明は、このような問題を解決するもの
で、マイコン等の信号処理上の電磁ノイズ等に基づく誤
動作が生じても、これに依存しないようにしてエアバッ
グ等の展開を適切にし、また多段展開においてもセーフ
ィングセンサの接点を確実に保持することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するもので、車両の加速度に応じて接点が接続状態と
なるセーフィングセンサと、車両の乗員を保護する乗員
保護手段と、火薬を点火させるスクイブとを有し、前記
セーフィングセンサの接点が接続状態となると、前記ス
クイブが通電され、前記乗員保護手段を起動する乗員保
護装置において、電源と、前記電源からの電力供給によ
り前記セーフィングセンサの接点の接続状態を保持させ
る保持手段とを有し、前記電源と前記保持手段との間
に、前記セーフィングセンサの接点が介在してなること
を特徴とする。

【００１２】また、車両の加速度に応じて接点が接続状
態となるセーフィングセンサと、車両の乗員を保護する
乗員保護手段と、火薬を点火させるスクイブとを有し、
前記セーフィングセンサの接点が接続状態となると、前
記スクイブが通電され、前記乗員保護手段を起動する乗
員保護装置において、電源と、前記電源からの電力供給
により前記セーフィングセンサの接点の接続状態を保持
させる保持手段と、スクイブが通電されると接続状態と
なる第１のスイッチング手段とを有し、前記電源と前記
保持手段との間に、前記セーフィングセンサの接点およ
び前記第１のスイッチング手段が介在してなることを特
徴とする。

【００１３】また、車両の加速度に応じて接点が接続状
態となるセーフィングセンサと、車両の乗員を保護する
乗員保護手段と、火薬を点火させるスクイブとを有し、
前記セーフィングセンサの接点が接続状態となると、前
記スクイブが通電され、前記乗員保護手段を起動する乗
員保護装置において、電源と、前記電源からの電力供給
により前記セーフィングセンサの接点の接続状態を保持
させる保持手段と、前記加速度に基づき衝突が判定され
ると接続状態となる第２のスイッチング手段とを有し、
前記電源と前記保持手段との間に、前記セーフィングセ
ンサの接点および第２のスイッチング手段が介在してな
ることを特徴とする。

【００１４】また、前記セーフィングセンサは互いに連
動する２つの接点を含み、前記保持手段は、前記電源か
らの電力供給により前記セーフィングセンサの２つの接
点の接続状態を保持する磁力を発生する電磁コイルであ
って、前記セーフィングセンサのうち、一方の接点は前
記スクイブと接続され、他方の接点は前記電磁コイルと
前記電源との間に接続されてなることを特徴とする。

【００１５】また、前記電源は、コンデンサを含み、前
記コンデンサの放電によって前記保持手段の保持時間が
規定されてなることを特徴とする。

【００１６】また、前記スクイブが複数段設けられ、前
記保持手段の保持時間が、第１段のスクイブに対する通
電タイミングから最終段のスクイブに対する通電タイミ
ングまでを含むことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態に係わ
るセーフィングセンサの構造を、図１を用いて説明す
る。

【００１８】図１は、本発明の実施の形態に係わるセー
フィングセンサ４０の構造を説明する構造図である。

【００１９】４１，４２はリードスイッチからなる第
１，第２のセーフィングセンサ接点部で、ガラス管に封
入されたリードの接点４１３，４２３は通常は非接続状
態にあるが、磁界の下で接続状態となるよう構成され
る。また、第１，第２のセーフィングセンサ接点部４
１，４２は外壁４８と内壁４７からなるシリンダ状の非
磁性金属容器に収められている。内壁４７の外側には、
移動可能に保持された円筒状の永久磁石４５と、永久磁
石４５を加速度方向に対向するバネ４６が収められてい
る。永久磁石４５は加速度に応じてバネ４６を圧縮し、
永久磁石４５の位置が移動することになる。このように
して、加速度が所定閾値を超えると永久磁石４５が接点
４１３，４２３の位置に対置され、永久磁石４５からの
磁束線がリード４１１（および４２１）からリード４１
２（および４２２）へ通過し、接点４１３（および４２
３）が接続状態となる。また、外壁４８の外周には、電
磁コイル４３が巻かれている。電磁コイル４３は電流が
供給されると磁力を生じ、発生した磁束線がリード４１
１（および４２１）からリード４１２（および４２２）
へ通過し、接点４１３（および４２３）が接続状態とな
る。なお、接点４１３（および４２３）は、少なくとも
永久磁石４５からの磁束線、或いは電磁コイル４３から
の磁束線のいずれか一方が作用すれば、接続状態とされ
る。

【００２０】次に、本発明の第１の実施の形態に係わる
エアバッグ起動回路を、図２を用いて説明する。

【００２１】図２は、本発明の第１の実施の形態のエア
バッグ起動回路の構成を示す構成図である。

【００２２】４０は、図１を用いて構造を説明したセー
フィングセンサである。４１は、エアバッグ点火電源Ｖ
ＤＣ（例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等で構成）からＡ点
への接続を、非接続、接続状態に切り換える第１のセー
フィングセンサ接点部である。第１のセーフィングセン
サ接点部４１は、通常は非接続状態にあり、セーフィン
グセンサ４０に及ぼされた加速度が所定閾値を超えた場
合や電磁コイル４３に電流Ｉｍが供給された場合に接続
される。４２は、電流供給部５０のＣ点から電磁コイル
４３への接続を、非接続、接続状態に切り換える第２の
セーフィングセンサ接点部である。第２のセーフィング
センサ接点部４２は、通常は非接続状態にあり、セーフ
ィングセンサ４０に及ぼされた加速度が所定閾値を超え
た場合や電磁コイル４３に電流Ｉｍが供給された場合に
接続される。４３は、第１，第２のセーフィングセンサ
接点部４１，４２を電磁力で接続するための電磁コイル
である。５０は、電磁コイル４３へ電流Ｉｍを供給する
電流供給部で、バッテリーより供給される制御用の電源
ＶＣＣに接続された抵抗５１と、セーフィングセンサ４
０の電磁力に対する保持電源である大容量のコンデンサ
５２とで構成される。電流供給部５０では、常時は電源
ＶＣＣから抵抗５１を経由して入力した電荷がコンデン
サ５２に蓄電され、加速度を受けて機械的に第２のセー
フィングセンサ接点部４２が接続すると、Ｃ点から電磁
コイル４３を経由して接地側までが導通され、コンデン
サ５２に蓄電された電荷が放電される。即ち、加速度の
作用をうけて第２のセーフィングセンサ接点部４２が接
続すると、電磁コイル４３の磁化電流である電流Ｉｍの
供給が開始される。また、電流Ｉｍの供給が開始される
と、電流Ｉｍに応じた電磁コイル４３からの電磁力が生
じ、第１，第２のセーフィングセンサ接点部４１，４２
を接続状態とする。また、放電が進むと電流Ｉｍが低減
して電磁コイル４３が発生する電磁力が弱まってくるの
で、第１，第２のセーフィングセンサ接点部４１，４２
を接続状態とする電磁力が確保できなくなり、第１，第
２のセーフィングセンサ接点部４１，４２の接続が開放
され非接続となる。そして、電流Ｉｍが電磁接続のため
の下限値を下回った時点で、第２のセーフィングセンサ
接点部４２の接続が切断され、コンデンサ５２からの放
電が停止する。なお、電流Ｉｍは、コンデンサ５２の蓄
電電荷からの主な電流である第１の電流と、抵抗５１を
大きな抵抗値に設定し電流値を第１の電流に較べかなり
小さくなるようにした、抵抗５１を経由し電源ＶＣＣか
ら直接流れる第２の電流とから構成されている。つま
り、第１，第２のセーフィングセンサ接点部４１，４２
は、主な磁化電流である第１の電流が高水準の間に接続
状態とされ、第２の電流は残っているが第１の電流が低
下した時点で非接続状態とされる。一方、電磁コイル４
３のリアクタンスとコンデンサ５２容量の値は、前述の
接続状態を維持する電流Ｉｍの高水準が、エアバッグの
最終段の点火時期まで維持できるよう時定数を選定して
定められている。このように回路が構成されているの
で、第２のセーフィングセンサ接点部４２が接続状態で
ある期間中は、電磁コイル４３が通電をうけ第１、第２
のセーフィングセンサ接点部４１，４２を接続状態と
し、磁化電流値が弱まると接続状態とする電磁力がなく
なるので、第２のセーフィングセンサ接点部４２が非接
続状態となると同時に、第１のセーフィングセンサ接点
部４１も非接続状態となる。

【００２３】２は、点火用スイッチング素子３，３Ｓ，
４，４Ｓの試験時に、スクイブ５が点火しない程度の微
小電流を供給するために第１のセーフィングセンサ接点
部４１に並列に挿入された抵抗である。

【００２４】３，３Ｓ，４，４Ｓは、点火用スイッチン
グ素子で、マイコン３０がＧセンサ（半導体加速度セン
サ）３１からの信号を基に衝突を最終判定し点火信号を
出力すると、導通状態となる。５，５Ｓは、エアバッグ
を膨張させる火薬に点火作用を及ぼすスクイブで、通電
をうけて発熱する抵抗体から構成される。６，６Ｓは、
マイコン３０が導通試験時や点火信号出力時に点火電流
をモニタするための電流検出器で、点火電流が通電され
た場合に例えばＬ（ロー）信号を出力する。なお、点火
用スイッチング素子３，４、スクイブ５、電流検出器６
を含む回路は、エアバッグの第１段の膨張動作を行う火
薬に対置されたスクイブ５に関わるものである。また、
点火用スイッチング素子３Ｓ，４Ｓ、スクイブ５Ｓ、電
流検出器６Ｓを含む回路は、エアバッグの第２段の膨張
動作を行う火薬に対置されたスクイブ５Ｓに係わるもの
である。

【００２５】３０は、エアバッグの起動回路を常時モニ
タし、また衝突を判断して起動回路を動作させるマイコ
ン（マイクロコンピュータ）で、演算機能、記憶機能等
で構成される。マイコン３０が、Ｇセンサ３１からの信
号を基に衝突を判定すると、点火信号を出力する。点火
信号は、まず、エアバッグの第１段の膨張動作に係わる
点火用スイッチング素子３、４に出力（例えば２０ｍ
ｓ）される。次に所定の遅延期間（例えば１００ｍｓ）
をおいて、点火用スイッチング素子３Ｓ，４Ｓに点火信
号を出力（例えば２０ｍｓ）する。

【００２６】このように、点火信号が点火用の半導体ス
イッチング素子３，４に出力されると、点火用スイッチ
ング素子３，４、スクイブ５、電流検出器６を含む回路
が、Ａ点から接地ラインまで導通し、第１のセーフィン
グセンサ接点部４１を経由してエアバッグ点火電源ＶＤ
ＣからＡ点へ供給された電力がスクイブ５を加熱し、ス
クイブ５に対置された火薬をガス化するので、エアバッ
グの第１段（初段）の膨張が行われる。そして、点火信
号が点火用スイッチング素子３Ｓ，４Ｓに出力される
と、点火用スイッチング素子３Ｓ，４Ｓ、スクイブ５
Ｓ、電流検出器６Ｓを含む回路が、Ａ点から接地ライン
まで導通し、第１のセーフィングセンサ接点部４１を経
由してエアバッグ点火電源ＶＤＣからＡ点へ供給された
電力がスクイブ５Ｓを加熱し、スクイブ５Ｓに対置され
た火薬をガス化するので、エアバッグの第２段（最終
段）の膨張が行われる。

【００２７】図３は、本発明の第１の実施の形態に係わ
るタイミングを示すタイミングチャートである。

【００２８】図中（Ａ）は、Ｇセンサ３１から出力され
る衝突Ｇ値（加速度値）の発生タイミングを示してい
る。車両の衝突が発生すると、衝突Ｇ値を示す信号はα
で示した期間、Ｇセンサ３１から出力される。

【００２９】図中（Ｂ）は、第１，第２のセーフィング
センサ接点部４１，４２の接続タイミングを示してい
る。衝突Ｇ値が所定閾値を超えている期間、移動可能の
永久磁石４５が加速度をうけてバネ４６を圧縮し、永久
磁石４５が接点４１３，４２３位置に対置されるので、
αで示した期間に対応して、点線で示したように第１，
第２のセーフィングセンサ接点部４１，４２（接点４１
３，４２３）が接続状態となる。一方、このようにして
一旦第２のセーフィングセンサ接点部４２が接続状態と
なると、電流供給部５０のＣ点から電磁コイル４３に通
電されるので、電磁コイル４３が磁力（電磁力）を生
じ、第１，第２のセーフィングセンサ接点部４１，４２
（接点４１３，４２３）が引き続き接続状態となる。こ
の磁力の発生に応じた接続状態は、実線で示した接続状
態のように、コンデンサ５２からの電流Ｉｍが第１，第
２のセーフィングセンサ接点部４１，４２を電磁力で接
続可能な下限値より大きい期間、保持される。つまり、
加速度が減少し永久磁石４５からの磁力が消滅して第
１，第２のセーフィングセンサ接点部４１，４２が非接
続状態に戻ろうとしても、電磁コイル４３による磁力
（電磁力）が継続しているので、接続状態はコンデンサ
５２から放電される磁化電流が十分な水準である期間は
保持されることになる。

【００３０】図中（Ｃ）は、電流供給部５０の電流Ｉｍ
の出力タイミングを示している。一旦第２のセーフィン
グセンサ接点部４２が加速度で接続状態となると、電流
供給部５０からの電流Ｉｍの出力が開始され、コンデン
サ５２から電荷の放電が継続するが、電流Ｉｍが減少し
て第１，第２のセーフィングセンサ接点部４１，４２を
接続可能な電磁力を発生する電流Ｉｍの下限値となる
と、第２のセーフィングセンサ接点部４２が非接続とな
り、電流Ｉｍが切断される。

【００３１】図中（Ｄ）は、電磁コイル４３の作動タイ
ミングを示している。電磁コイル４３は、電流供給部５
０からの電流Ｉｍが第１，第２のセーフィングセンサ接
点部４１，４２を接続保持するに十分な水準である期
間、接続に必要な磁力を維持している。つまり、衝突Ｇ
値（加速度値）の発生タイミングが終了しても、電流供
給部５０からの電流Ｉｍに応じて、この電磁コイル４３
からの接続のための磁力が維持されており、第１のセー
フィングセンサ接点部４１の接続状態、ひいてはエアバ
ッグ点火電源ＶＤＣからＡ点への接続状態が保持される
ことになる。

【００３２】図中（Ｅ）は、点火信号の出力タイミング
を示している。マイコン３０がＧセンサ３１からの信号
を基に衝突を判定し、衝突時点より僅かに遅れて点火用
スイッチング素子３、４に第１段の点火信号を出力（例
えば２０ｍｓ）すると、エアバッグの第１段の膨張動作
が実行される。次に所定の遅延期間（例えば１００ｍ
ｓ）をおいて、点火用スイッチング素子３Ｓ，４Ｓに第
２段の点火信号を出力（例えば２０ｍｓ）すると、エア
バッグの第２段の膨張動作が実行される。

【００３３】このように、第１のセーフィングセンサ接
点部４１が接続し、エアバッグ点火電源ＶＤＣが点火回
路のＡ点に接続されている期間に、第１段の点火信号が
点火用スイッチング素子３，４に出力されると、点火用
スイッチング素子３，４、スクイブ５、電流検出器６を
含む回路が、Ａ点から接地ラインまで導通し、第１のセ
ーフィングセンサ接点部４１を経由してエアバッグ点火
電源ＶＤＣからＡ点へ供給された電力がスクイブ５を加
熱し、スクイブ５に対置された火薬をガス化するので、
エアバッグの第１段の膨張が行われる。また、第２段の
点火信号が点火用スイッチング素子３Ｓ，４Ｓに出力さ
れると、点火用スイッチング素子３Ｓ，４Ｓ、スクイブ
５Ｓ、電流検出器６Ｓを含む回路が、Ａ点から接地ライ
ンまで導通し、第１のセーフィングセンサ接点部４１を
経由してエアバッグ点火電源ＶＤＣからＡ点へ供給され
た電力がスクイブ５Ｓを加熱し、スクイブ５Ｓに対置さ
れた火薬をガス化するので、エアバッグの第２段（最終
段）の膨張が行われる。

【００３４】つまり、電流供給部５０からの電磁コイル
４３への通電は、衝突加速度が発生し第２のセーフィン
グセンサ接点部４２が接続した時点から始動し、コンデ
ンサ５２の容量や電磁コイル４３のリアクタンス等に応
じた所定の通電時間で終了する。従って、悪路走行等に
おける加速度に応じて第２のセーフィングセンサ接点部
４２が一旦接続した場合に、電流供給部５０からの電磁
コイル４３へ通電して、所定時間（例えば２００ｍｓ）
第１，第２のセーフィングセンサ接点部４１，４２が電
磁力で接続状態となったとしても、所定時間後には電流
供給部５０からの電磁コイル４３への電流Ｉｍが低下し
て電磁力が低レベルとなり、第１，第２のセーフィング
センサ接点部４１，４２が非接続状態に復帰するので、
所定の通電時間が経過した後では、マイコン等の信号処
理が例え電磁ノイズ等で誤動作したとしても、エアバッ
グの展開が不適切になることを回避できる。

【００３５】次に、本発明の第２の実施の形態に係わる
エアバッグ起動回路を、図４を用いて説明する。

【００３６】図４は、本発明の第２の実施の形態のエア
バッグ起動回路の構成を示す構成図である。なお、図
１、図２と同じ説明については、同じ記号を付して説明
を省略する。

【００３７】６０は、第１のスイッチング手段に相当
し、電流供給部５０のＣ点を第２のセーフィングセンサ
接点部４２へ接続する接続スイッチ部で、半導体スイッ
チング素子６１，６２および抵抗６３，６４から構成さ
れる。接続スイッチ部６０は、通常は非接続状態であ
る。また、第１段（初段）の点火回路に点火電流が出力
されると、電流検出器６が点火電流ありの状態を示す制
御信号Ｄ２の信号Ｌ（ロー）を出力し、この信号Ｌ（ロ
ー）が接続スイッチ部６０に入力され、接続スイッチ部
６０が接続状態となる。なお、電流検出器６からの制御
信号Ｄ２は、第１段（初段）の点火回路の点火電流の通
電時点で信号Ｌ（ロー）となり、次に通電終了時点（通
電後例えば２０ｍｓ以内で終了）に信号Ｈ（ハイ）とな
る。しかし、接続スイッチ部６０は、半導体スイッチン
グ素子６１，６２を用いて図４に示したように構成（一
旦オン信号が入力され接続状況がオン状態になると、オ
ン信号が終了してもその接続状態を継続する動作は、サ
イリスタのトランジスタ等価回路として公知の構成）し
ているので、信号Ｌ（ロー）の入力により一旦接続状態
となった後に、信号Ｈ（ハイ）の入力に切り替わって
も、接続状態が維持継続される。

【００３８】このように構成したので、衝突加速度の作
用で第２のセーフィングセンサ接点部４２が接続してい
る状況下において、更に、マイコン３０がＧセンサから
の加速度信号を判断して第１段の点火信号が点火用スイ
ッチング素子３，４に点火信号を出力して点火電流を通
電し、電流検出器６からＬ信号（ローレベル）が出力さ
れて接続スイッチ部６０が継続的に接続状態となった場
合に、電流供給部５０のＣ点から電磁コイル４３への通
電が開始され、その後電流供給部５０のＣ点からコンデ
ンサ５２が蓄えた電荷の通電が継続される（図２を用い
て説明したと同様である）。

【００３９】次に、第２の実施の形態のエアバッグ起動
回路の動作タイミングを、図５を用いて説明する。

【００４０】図５は、本発明の第２の実施の形態に係わ
るタイミングを示すタイミングチャートである。なお、
図３と同じ説明については、同じ記号を付して説明を省
略する。

【００４１】図中（Ａ）は、衝突Ｇ値（加速度値）の発
生タイミングである。

【００４２】図中（Ｂ）は、第１，第２のセーフィング
センサ接点部４１，４２の接続タイミングを示してい
る。加速度が所定閾値を超えている期間中、点線で示し
たように第１，第２のセーフィングセンサ接点部４１，
４２（接点４１３，４２３）が接続状態となる。一方、
制御信号Ｄ２が出力されると接続スイッチ部６０が接続
状態に切り変わり、この時点では第２のセーフィングセ
ンサ接点部４２が接続しているので、電流供給部５０の
Ｃ点からの電流Ｉｍが電磁コイル４３に通電され、電磁
コイル４３が磁力（電磁力）を生じ、通電時間中は第
１，第２のセーフィングセンサ接点部４１，４２（接点
４１３，４２３）の接続状態が維持される。この磁力の
発生に応じた接続状態は、実線で示した接続状態のよう
に、点火信号の出力と同時に開始され、電流供給部５０
からの電流Ｉｍが第１，第２のセーフィングセンサ接点
部４１，４２を電磁気で接続するに十分な水準である間
は、保持されることになる。つまり、加速度が減少し永
久磁石４５からの磁力が消滅して第１，第２のセーフィ
ングセンサ接点部４１，４２が非接続状態に戻ろうとし
ても、電磁コイル４３による電磁力が接点４１３，４２
３が離れようとする弾性力に打ち克つ水準を維持してい
る間は、接続を保持していることになる。図中（Ｃ）
は、電流検出器６からの制御信号Ｄ２の出力タイミング
を示している。制御信号Ｄ２は、点火信号の出力に同期
して出力される。

【００４３】図中（Ｄ）は、電流供給部５０の電流Ｉｍ
の出力タイミングを示している。一旦第２のセーフィン
グセンサ接点部４２が加速度で接続状態となり、制御信
号Ｄ２の信号Ｌ（ロー）が接続スイッチ部６０に入力さ
れると、電流供給部５０からの電流Ｉｍの出力が開始さ
れ、コンデンサ５２から電荷の放電が継続するが、電流
Ｉｍが減少して第１，第２のセーフィングセンサ接点部
４１，４２を接続可能な電磁力を発生する電流Ｉｍの下
限値となると、第２のセーフィングセンサ接点部４２が
非接続となり、電流Ｉｍが切断される。

【００４４】図中（Ｅ）は、電磁コイル４３の作動タイ
ミングを示している。電磁コイル４３は、電流供給部５
０からの電流Ｉｍが第１，第２のセーフィングセンサ接
点部４１，４２を接続保持するに十分な水準である期
間、接続に必要な磁力を維持している。つまり、衝突Ｇ
値（加速度値）の発生タイミングが終了しても、電流供
給部５０からの電流Ｉｍに応じて、この電磁コイル４３
からの接続のための磁力が維持されており、第１のセー
フィングセンサ接点部４１の接続状態、ひいてはエアバ
ッグ点火電源ＶＤＣからＡ点への接続状態が保持される
ことになる。

【００４５】図中（Ｆ）は、点火信号の出力タイミング
を示している。

【００４６】このように、第１のセーフィングセンサ接
点部４１が接続し、エアバッグ点火電源ＶＤＣが点火回
路のＡ点に接続されている期間に、第１段の点火信号、
第２段の点火信号が順次出力されるので、図３を用いて
説明したと同様、多段展開するエアバッグが第１段の膨
張、所定の遅延時間をおいて、第２段の膨張が行われる
こととなる。

【００４７】つまり、電流供給部５０から電磁コイル４
３への電流Ｉｍの通電は、衝突加速度の作用で第２のセ
ーフィングセンサ接点部４２が接続している条件と、マ
イコン３０がＧセンサからの加速度信号を判断して第１
段の膨張用の点火電流を通電し電流検出器６から制御信
号Ｄ２の信号Ｌ（ロー）を出力している条件の両条件が
成立した場合に開始され、コンデンサ５２の容量や電磁
コイル４３のリアクタンス等に応じた所定の通電時間で
終了する。従来、電磁コイル１１を備えていないセーフ
ィングセンサでは、加速度に応じて第１，第２のセーフ
ィングセンサ接点部４１，４２が一旦接続した後、衝突
加速度のハンチングに応じて機械的な第１，第２のセー
フィングセンサ接点部４１，４２の接続も断続し、マイ
コン３０から点火信号が出力されても点火電流によるス
クイブの加熱エネルギーが不足する問題があったが、一
旦点火電流が出力され始めると、電磁コイル４３への通
電され、電磁力で第１，第２のセーフィングセンサ接点
部４１，４２の接続を維持するので、点火動作が確実と
なるとともに、多段階の膨張の最終段まで（例えば２０
０ｍｓ）、第１，第２のセーフィングセンサ接点部４
１，４２を接続することができる。また、従来の電磁コ
イル１１を備えたセーフィングセンサを用いた場合に
は、電磁ノイズ等によりマイコン等の信号処理が誤動作
してセーフィングセンサ接点部１が継続して接続され、
同時にマイコン３６の誤動作で点火信号が出力された場
合に、エアバッグの展開が不適切になることがあった
が、第２の実施の形態によれば、点火電流が検知され接
続スイッチ部６０が接続された直後の短時間（例えば２
００ｍｓ）しか電磁力による第１，第２のセーフィング
センサ接点部４１，４２の接続は行われないので、この
問題を回避することができる。また、更に悪路等により
不意に第１，第２のセーフィングセンサ接点部４１，４
２が接続した際にも、点火電流が検知され接続スイッチ
部６０が接続された直後の短時間（例えば２００ｍｓ）
しか電磁力による第１，第２のセーフィングセンサ接点
部４１，４２の接続は行われないので、悪路による加速
度の影響があってもエアバッグの展開処理を適切に行う
ことができる。

【００４８】図６は、本発明の第３の実施の形態のエア
バッグ起動回路の構成を示す構成図である。なお、図
１、図２、図４と同じ説明については、同じ記号を付し
て説明を省略する。

【００４９】７０は、第２のスイッチング手段に相当
し、電流供給部５０のＣ点を第２のセーフィングセンサ
接点部４２へ接続する接続スイッチ部で、半導体スイッ
チング素子７１および抵抗７２，７３から構成される。
接続スイッチ部７０は、通常は非接続状態である。ま
た、第１段（初段）の点火回路に点火信号が出力される
と、マイコン３０が第１段（初段）の点火電流出力時点
から第２のセーフィングセンサ接点部４２の接続が必要
な所定の時間、制御信号Ｄ３の信号Ｌ（ロー）を出力
し、この信号Ｌ（ロー）が接続スイッチ部７０に入力さ
れ、接続スイッチ部７０が接続状態となる。

【００５０】このように構成したので、衝突加速度の作
用で第２のセーフィングセンサ接点部４２が接続してい
る状況下において、更に、マイコン３０が第１段の点火
信号が点火用スイッチング素子３，４に点火信号を出力
した時点から第２段の点火信号の出力期間まで（つま
り、エアバッグ点火電源ＶＤＣをＡ点に接続する必要が
ある期間）をカバーして、マイコン３０から制御信号Ｄ
３のＬ信号（ローレベル）を出力し、接続スイッチ部７
０が接続状態とされ、そして、電流供給部５０のＣ点か
ら電磁コイル４３へ電流Ｉｍの通電が行われる。

【００５１】次に、第３の実施の形態のエアバッグ起動
回路の動作タイミングを、図７を用いて説明する。

【００５２】図７は、本発明の第３の実施の形態に係わ
るタイミングを示すタイミングチャートである。なお、
図５と同じ説明については、同じ記号を付して説明を省
略する。

【００５３】図中（Ａ）は、衝突Ｇ値（加速度値）の発
生タイミングである。

【００５４】図中（Ｂ）は、第１，第２のセーフィング
センサ接点部４１，４２の接続タイミングを示してい
る。加速度が所定閾値を超えている期間中、点線で示し
たように第１，第２のセーフィングセンサ接点部４１，
４２（接点４１３，４２３）が接続状態となる。一方、
制御信号Ｄ３が出力されると接続スイッチ部７０が接続
状態に切り変わる。この時点では第２のセーフィングセ
ンサ接点部４２が接続中であるので、電流供給部５０の
Ｃ点から電磁コイル４３に通電され、電磁コイル４３が
電磁力を生じ、第１，第２のセーフィングセンサ接点部
４１，４２（接点４１３，４２３）の接続状態が維持さ
れる。この電磁力の発生に応じた接続状態の状況は図５
による説明と同様であるので、説明を省略する。

【００５５】図中（Ｃ）は、電流検出器６からの制御信
号Ｄ３の出力タイミングを示している。制御信号Ｄ３
は、第１段の点火信号の出力時点から第２段の点火信号
の出力期間までをカバーして、マイコン３０から制御信
号Ｄ３のＬ信号（ローレベル）が出力される。

【００５６】図中（Ｄ）は、電流供給部５０の電流Ｉｍ
の出力タイミングを示している。一旦第２のセーフィン
グセンサ接点部４２が加速度で接続状態となり、制御信
号Ｄ３の信号Ｌ（ロー）が接続スイッチ部７０に入力さ
れると接続スイッチ部７０が接続し、電流供給部５０か
らの電流Ｉｍが出力される。制御信号Ｄ３の信号Ｌ（ロ
ー）の入力とともに、コンデンサ５２から電荷の放電が
継続するが、電流Ｉｍが減少して第１，第２のセーフィ
ングセンサ接点部４１，４２を接続可能な電磁力を発生
する電流Ｉｍの下限値となると、第２のセーフィングセ
ンサ接点部４２が非接続となり、電流Ｉｍが切断され
る。

【００５７】図中（Ｅ）は、電磁コイル４３の作動タイ
ミングを示している。電磁コイル４３は、電流供給部５
０からの出力が供給されている期間に応じて、作動す
る。つまり、この電磁コイル４３の作動期間中は、第１
のセーフィングセンサ接点部４１が接続されることにな
り、エアバッグ点火電源ＶＤＣの点火回路のＡ点への接
続状態が保持される。

【００５８】図中（Ｆ）は、点火信号の出力タイミング
を示している。

【００５９】このように、第１のセーフィングセンサ接
点部４１が接続し、エアバッグ点火電源ＶＤＣが点火回
路のＡ点に接続されている期間に、第１段の点火信号、
第２段の点火信号が順次出力されるので、図３、或いは
図５を用いて説明したと同様、多段展開するエアバッグ
が第１段の膨張、所定の遅延時間をおいて、第２段の膨
張が行われることとなる。

【００６０】つまり、電流供給部５０から電磁コイル４
３への電流Ｉｍの通電は、衝突加速度が発生している状
況下で、マイコン３０が第１段の点火信号を出力した時
点から始動し、電流供給部５０から電流Ｉｍが通電可能
な所定時間、例えば２００ｍｓの通電期間で終了する。
従って、マイコン３０等の信号処理が例え誤動作して制
御信号Ｄ３のＬ信号（ローレベル）が常時出力される場
合であっても、エアバッグ点火電源ＶＤＣの点火回路が
Ａ点への接続状態されている時間は、一過性の短時間
（例えば２００ｍｓ）であるので、Ｌ信号（ローレベ
ル）の常時出力中（誤動作による）に更にマイコンが点
火信号を出力する誤動作が生じても、エアバッグの不適
切な展開を防止できる。

【００６１】以上のように、本発明の第１の実施の形
態、第２の実施の形態、第３の実施の形態によれば、第
１のセーフィングセンサ接点部４１を接続するための電
磁コイル４３の駆動電流を供給する電流供給部５０を、
コンデンサ５２、抵抗５１からなる時定数回路で形成し
たので、第１のセーフィングセンサ接点部４１を接続す
る時間巾を通電開始後の例えば２００ｍｓに設定するこ
とができる。

【００６２】また、従来のエアバッグ起動回路では、マ
イコン３６等の信号処理が電磁ノイズ等に基づき誤動作
する懸念があったが、衝突加速度の下を前提条件として
電流供給部５０からの通電を開始する導通経路を設けた
ことにより、また電流供給部５０からの電磁コイル４３
への駆動電流の通電時間を例えば２００ｍｓの間に限っ
たことにより、衝突状態の下の信号状態に限ってエアバ
ッグ点火電源ＶＤＣの点火回路のＡ点への接続（第１の
セーフィングセンサ接点部４１の接続による）が行われ
るので、エアバッグの展開を適切に行うことができる。
また、多段階展開式のエアバッグでは、複数のスクイブ
が時間差をおいて点火するが、最終段の展開時点（最終
段の点火信号出力時点）が衝突加速度が消滅した後の時
点に相当するため、点火電流が通電されないという課題
があったが、電流供給部５０から所定時間（例えば約２
００ｍｓの間）に亘たり通電することにより、最終段の
展開時点（最終段の点火時点）まで第１のセーフィング
センサ接点部４１を接続状態としたので、多段展開エア
バッグが最終段まで正常に起動可能となる。更に以上の
実施の形態においては、悪路等により不意に第２のセー
フィングセンサ接点部４２が接続状態となり電磁コイル
４３に通電が行われたとしても、コンデンサの放電が終
わると通電されなくなるので、第２のセーフィングセン
サ接点部４２が接続されたままになるのを防ぎ、フェイ
ルセーフを図ることができる。なお、本実施の形態の乗
員保護手段として運転席および助手席等のエアバッグを
含むようにしているが、これに限らず、シートベルトプ
リテンショナーやロールオーバ用エアバッグに適用して
もよい。

【００６３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、セーフィングセンサの接点を、電源と保持手段の
間に介在させ、セーフィングセンサの接点が機械的衝撃
により接続状態となると接続を保持するように構成した
ので、マイコンとは独立にセーフィングセンサを保持す
るようにし、マイコンの誤動作等に関係なくエアバッグ
等を適切に展開できる。また、セーフィングセンサの接
点を最終段のスクイブの点火時点まで保持するようにし
ているので、多段展開においてもセーフィングセンサの
接点を確実に保持できる。

【００６４】しかも、セーフィングセンサの接点が何ら
かの衝撃により偶然接続されたとしても、保持手段の電
源は有限であるから、いずれは接続状態を解除すること
ができ、フェイルセーフを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のセーフィングセンサの構
造を説明する説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態のエアバッグ起動回
路の構成を示す構成図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係わる信号タイミ
ングを示すタイミングチャートである。

【図４】本発明の第２の実施の形態のエアバッグ起動回
路の構成を示す構成図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係わる信号タイミ
ングを示すタイミングチャートである。

【図６】本発明の第３の実施の形態のエアバッグ起動回
路の構成を示す構成図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係わる信号タイミ
ングを示すタイミングチャートである。

【図８】従来のエアバッグ起動回路の構成を示す構成図
である。

【図９】従来のセーフィングセンサの構造を説明する説
明図である。

【符号の説明】

３ ・・・半導体スイッチング素子 ５ ・・・スクイブ ６ ・・・電流検出部 ３０・・・制御部 ３１・・・Ｇセンサ ４０・・・セーフィングセンサ ４１，４２・・・第１，第２のセーフィングセンサ接点
部 ４３・・・コイル ５０・・・電流供給部 ５１・・・抵抗器 ５２・・・コンデンサ ６０，７０・・・接続スイッチ部 ６１，７１・・・半導体スイッチング素子

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の加速度に応じて接点が接続状態と
   なるセーフィングセンサと、 車両の乗員を保護する乗員保護手段と、 火薬を点火させるスクイブとを有し、 前記セーフィングセンサの接点が接続状態となると、前
   記スクイブが通電され、前記乗員保護手段を起動する乗
   員保護装置において、 電源と、前記電源からの電力供給により前記セーフィン
   グセンサの接点の接続状態を保持させる保持手段とを有
   し、 前記電源と前記保持手段との間に、前記セーフィングセ
   ンサの接点が介在してなることを特徴とする乗員保護装
   置。
2. 【請求項２】 車両の加速度に応じて接点が接続状態と
   なるセーフィングセンサと、 車両の乗員を保護する乗員保護手段と、 火薬を点火させるスクイブとを有し、 前記セーフィングセンサの接点が接続状態となると、前
   記スクイブが通電され、前記乗員保護手段を起動する乗
   員保護装置において、 電源と、前記電源からの電力供給により前記セーフィン
   グセンサの接点の接続状態を保持させる保持手段と、ス
   クイブが通電されると接続状態となる第１のスイッチン
   グ手段とを有し、 前記電源と前記保持手段との間に、前記セーフィングセ
   ンサの接点および前記第１のスイッチング手段が介在し
   てなることを特徴とする乗員保護装置。
3. 【請求項３】 車両の加速度に応じて接点が接続状態と
   なるセーフィングセンサと、 車両の乗員を保護する乗員保護手段と、 火薬を点火させるスクイブとを有し、 前記セーフィングセンサの接点が接続状態となると、前
   記スクイブが通電され、前記乗員保護手段を起動する乗
   員保護装置において、 電源と、前記電源からの電力供給により前記セーフィン
   グセンサの接点の接続状態を保持させる保持手段と、前
   記加速度に基づき衝突が判定されると接続状態となる第
   ２のスイッチング手段とを有し、 前記電源と前記保持手段との間に、前記セーフィングセ
   ンサの接点および第２のスイッチング手段が介在してな
   ることを特徴とする乗員保護装置。
4. 【請求項４】 前記セーフィングセンサは互いに連動す
   る２つの接点を含み、 前記保持手段は、前記電源からの電力供給により前記セ
   ーフィングセンサの２つの接点の接続状態を保持する磁
   力を発生する電磁コイルであって、 前記セーフィングセンサのうち、一方の接点は前記スク
   イブと接続され、他方の接点は前記電磁コイルと前記電
   源との間に接続されてなることを特徴とする請求項１乃
   至請求項３記載の乗員保護装置。
5. 【請求項５】 前記電源は、コンデンサを含み、 前記コンデンサの放電によって前記保持手段の保持時間
   が規定されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ４記載の乗員保護装置。
6. 【請求項６】 前記スクイブが複数段設けられ、 前記保持手段の保持時間が、第１段のスクイブに対する
   通電タイミングから最終段のスクイブに対する通電タイ
   ミングまでを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項
   ５記載の乗員保護装置。