JP2760211B2 - 車両用乗員保護装置の駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエアバッグ等による車両
用乗員保護装置の駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として、図４に示す
ように、運転席用、助手席用エアバッグ（図示せず）を
展開作動させるスクィブ１、２に対し、定電流回路Ａ、
Ｂを設け、低Ｇで作動するＧスイッチ３、４及びＧセン
サ（図示せず）よりの加速度信号に基づき作動する点火
スイッチ（実際には後述するように点火トランジスタ）
５のオン作動時に、スクィブ１、２に定電流を供給して
それぞれに対応したエアバッグを作動させるようにした
ものがある。

【０００３】また、図示してないがスクィブ１、２の両
端電圧及び定電流回路Ａ、ＢとＧスイッチ３、４のそれ
ぞれの接続点の電圧を検出し、スクィブ１、２の断線、
ショート検出及びＧスイッチ３、４のショート検出等を
行うダイアグ機能を有している。

【０００４】なお、５は車載バッテリ、６はイグニッシ
ョンスイッチ、７はバックアップ用のコンデンサであ
る。また、上記定電流回路Ａ、Ｂには図示するように、
トランジスタ８、９がスクィブ１、２の起動電流の供給
経路に設けられている。さらに、スクィブ１、２は定電
流回路Ａ、Ｂ等の駆動回路とは別の場所（エアバッグ設
置場所）に設けられているため、スクィブラインｂ、ｃ
が形成されている。なお、ａは電源ラインである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記定
電流回路Ａ、Ｂのトランジスタ８、９に対し、オン抵抗
が低く、またドライブ電流の低いＦＥＴを使うことが考
えられる。

【０００６】また、Ｇスイッチ３、４に対してもそれぞ
れのスクィブ１、２に対し個別に設けるよりも共通的に
使用することがコスト的に見て好ましい。従って、車載
バッテリの電源ラインに共通のＧスイッチを設け、この
Ｇスイッチを介し、ＦＥＴを用いた定電流回路を並列接
続するものが考えられる（この構成については後述する
図１の構成参照）。この場合には、Ｇスイッチが電源ラ
インａ側に設けられることにより、Ｇスイッチのショー
ト検出は、定電流回路とＧスイッチの接続点の電圧が電
源電圧レベルになったか否かにより行われる。

【０００７】しかしながら、このようにした場合、ＦＥ
Ｔには寄生ダイオードが存在するため、上記Ｇスイッチ
のショート検出を行おうとした場合、スクィブライン
ｂ、ｃと電源ラインａがショートすると電源ラインａか
らＦＥＴの寄生ダイオードを介した電流経路が形成され
ることになり、定電流回路とＧスイッチの接続点の電圧
が電源電圧に近い値になるため、Ｇスイッチがショート
しているものと誤った判断をしてしまうという問題が発
生する。

【０００８】このような問題は、Ｇスイッチとスクィブ
間にＦＥＴを用いた定電流回路に限らず、ＦＥＴを用い
た他の回路構成であっても同様に問題が生じる。そこで
本発明は上記したように、ＦＥＴの寄生ダイオードによ
り誤ったショート検出を行うことを防止することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのため本発明は、乗員
保護装置を作動させる点火装置（１、２）と、車載電源
からの電源ラインと前記点火装置の間に設けられ、車両
の加速度状態を検出してスイッチ作動する加速度スイッ
チ手段（３４）と、前記点火装置と接地間に設けられ車
両の加速度状態に応じてスイッチ作動する点火用スイッ
チ手段（４０、４１）と、寄生ダイオ−ド（２１、２
７）を有するＦＥＴ（２０、２６）を備えると共に、前
記加速度スイッチ手段を介して前記点火装置への起動電
流を供給するための定電流回路（Ｃ，Ｄ）と、前記加速
度スイッチ手段の一端側と前記定電流回路との接続点お
よび前記加速度スイッチ手段の他端側との電圧に基づい
て前記加速度スイッチ手段のショ−ト検出を行うショ−
ト検出手段（４４）と、前記定電流回路から前記点火装
置に至るラインが前記電源ラインとショ−トした場合に
前記電源ラインから前記電圧が変化するのを阻止する電
流阻止手段（３２、３３）とを備えたことを特徴として
いる。

【００１０】

【作用】上記構成により、加速度スイッチ手段の一端側
と定電流回路との接続点および加速度スイッチ手段の他
端側との電圧に基づいて、加速度スイッチ手段のショ−
ト検出が行なわれる。

【００１１】ここで、定電流回路から点火装置に至るラ
インが電源ラインとショートした場合には、電源ライン
からＦＥＴの寄生ダイオードを介した電流経路が形成さ
れようとする。しかし、電流阻止手段により、そのよう
な電流経路の形成による前記接続点の電圧が変化するの
を阻止する。従って、定電流回路から点火装置に至るラ
インが電源ラインとショートした場合に誤って加速度ス
イッチ手段のショート検出をしてしまうのを防止するこ
とができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。図１に示す実施例においては点火装置としての
２つのスクィブ（運転席用、助手席用）を用い、それぞ
れのスクィブへの電流配分を適切に行うために、定電流
回路Ｃ、Ｄを設けている。この定電流回路Ｃ、Ｄの構成
は基本的には図４に示すものと同様であるが、トランジ
スタ８、９の代わりにＰチャンネルのＭＯＳ−ＦＥＴ２
０、２６が設けられている。この定電流回路Ｃにおい
て、ＦＥＴ２０には抵抗２３、２４によりゲート電圧が
低レベルに設定されているため、ＦＥＴ２０は常時オン
状態になっているが、後述するスクィブ１の起動時にお
いては、トランジスタ２２によりＦＥＴ２０が制御さ
れ、ＦＥＴ２０のドレイン電流が多くなると、抵抗２５
の両端電圧が上昇し、トランジスタ２２がＦＥＴ２０の
ゲート電圧を、それ以上電流が流れないように制御す
る。その結果、スクィブ１には定電流が流れることにな
る。定電流回路Ｄについてもトランジスタ２８、抵抗２
９〜３１によりＦＥＴ２６のゲート電圧を制御し、スク
ィブ２に定電流を供給するように作動する。ここで、抵
抗２５、３１はスクィブ１、２への起動電流を大きくす
るため、非常に小さい値となっている。なお、このＦＥ
Ｔ２０、２６には、図示するようにそれぞれ寄生ダイオ
ード２１、２７が形成されている。

【００１３】この定電流回路Ｃ、Ｄと電源ラインａ間に
は低Ｇ（例えば、２Ｇ程度）でオン作動する第１のスイ
ッチ手段をなす機械式のＧスイッチ３４が共通的に設け
られており、このＧスイッチ３４と並列にダイアグ用の
抵抗３５が設けられている。このＧスイッチ３４は後述
する点火用スイッチ手段をなす点火トランジスタ４０、
４１がノイズ等により誤作動した場合にスクィブ１、２
を誤点火させないための安全機構として設けられてい
る。従って、後述するＧセンサ４２からの信号に基づい
て衝突判定がされる以前の低Ｇ状態にて閉成するように
設定されている。

【００１４】また、スクィブ１、２に対し、それらにモ
ニタ電流を供給するための抵抗３６〜３９が設けられて
おり、このモニタ電流の供給によりスクィブ１、２間に
は所定の電圧が発生しており、この電圧をチェックする
ことにより、スクィブ１、２の断線、ショートの検出を
行うことができる。

【００１５】これらのスクィブ１、２を点火駆動するた
めの点火トランジスタ４０、４１（点火用スイッチ手
段）が接地との間に設けられており、後述するＣＰＵ４
３からの点火信号によってオン駆動される。

【００１６】また、車両の衝突状態を検出するために半
導体式のＧセンサ４２が設けられており、車両に生じる
加速度に応じた加速度信号を発生する。このＧセンサ４
２からの加速度信号はＣＰＵ４３に入力され、後述する
演算処理にて車両が衝突状態にあるか否かが判別され
る。

【００１７】また、Ｇスイッチ３４の両端の電圧及びス
クイブ１、２のそれぞれの両端電圧もＡ／Ｄコンバータ
４４を介してＣＰＵ４３に入力され、ＣＰＵ４３にて後
述するダイアグ機能のために供せられる。また、４５は
Ｇスイッチ３４と定電流回路Ｃ、Ｄとの接続点電圧を与
えるための抵抗である。

【００１８】なお、４６、４７はバックアップコンデン
サ７の充電、放電用の抵抗、ダイオード、４８は車載バ
ッテリ５のバッテリ電圧をＣＰＵ４３への電源供給用に
変換する５Ｖ電源である。

【００１９】さらに、加速度スイッチ手段のショ−ト検
出を行うショ−ト検出手段をなすＣＰＵ４３は後述する
ダイアグ機能により、いずれかの異常検出時にランプ駆
動回路５０により警報ランプ４９を点灯駆動させる。ま
た、定電流回路Ｃ，Ｄとスクイブラインとのそれぞれの
間には逆流防止ダイオ−ド３２、３３（電流阻止手段）
が設けられており、スクイブラインｂ，ｃが電源ライン
ａとショ−トした場合に電源ラインａからの電流がＦＥ
Ｔ２０、２６の寄生ダイオ−ド２１、２７を介して、Ｇ
スイッチ３４と定電流回路Ｃ、Ｄの接点側に流れ、その
電圧を電源電圧レベル近傍の値にするのを防止する。

【００２０】上記構成においてその作動を説明する。ま
ず、イグニッションスイッチ６をオンすると、車載バッ
テリ５よりの電源が各部回路に供給され作動状態とな
る。

【００２１】ＣＰＵ４３は５Ｖ電源４８からの５Ｖ電圧
を受けて作動状態になり図２に示す演算処理を実行す
る。まず、ステップ１０１にてＧスイッチ３４の両端電
圧、すなわち、バッテリ電圧及びＧスイッチ３４と定電
流回路Ｃ、Ｄの接続点電圧を入力し、それに基づいてス
テップ１０２にてＧスイッチ３４がショート状態にある
か否かを判定する。Ｇスイッチ３４がショートしていな
ければ、上記接続点電圧は抵抗３５、４５にて分圧され
た所定電圧レベルになるが、Ｇスイッチ３４がショート
していればその分圧電圧が電源電圧レベルになるため、
Ｇスイッチ３４のショートを判別することができる。

【００２２】Ｇスイッチ３４がショートしていないこと
が判別されると、ステップ１０３に進み、スクィブ１、
２の両端電圧をそれぞれ入力する。それぞれの両端電圧
に基づき、ステップ１０４にてスクィブがショートある
いは断線している否かが判別される。

【００２３】スクィブがショートあるいは断線していな
いことが判別されると、ステップ１０５にてＧセンサ４
２よりの加速度信号を入力し、ステップ１０６にて加速
度信号の積分処理がなされる。この積分処理はノイズ等
による影響を除去するためである。

【００２４】この積分処理した値により、ステップ１０
７にて車両が衝突状態にあるか否かが判別される。も
し、車両が衝突状態にあることが判別されると、点火ト
ランジスタ４０、４１をオン駆動させる信号を発生す
る。なお、この車両の衝突判別時までには上述したよう
にＧスイッチ３４がオン状態にある。従って、点火トラ
ンジスタ４０、４１がオンすると、車載バッテリ５より
の電源（もしバッテリラインが断線した場合にはバック
アップコンデンサ７からの補助電源）がＧスイッチ３４
を介し、定電流回路Ｃ、Ｄに供給され、それぞれのスク
ィブ１、２に起動用の定電流が供給される。この定電流
の供給のよりスクィブ１、２が点火作動し、図示しない
エアバッグが展開作動する。

【００２５】一方、ステップ１０２にてＧスイッチ３４
のショート状態あるいはステップ１０４にてスクィブの
断線あるいはショート状態が判定されると、ステップ１
０９に進んで警報ランプ４９を点灯させるとともに、ス
テップ１１０に進んで点火トランジスタ４０、４１のオ
フ状態を維持させるようにする。このことにより、運転
者にエアバック装置の異常を知らせるとともに、スクィ
ブ１、２の誤点火を防ぐことができる。

【００２６】なお、上記Ｇスイッチ３４のショート判別
をＧスイッチ３４と定電流回路Ｃ、Ｄの接続点電圧に基
づいて行っているが、この場合、逆流防止ダイオード３
２、３３がないと、スクイブラインｂ、ｃいずれかが電
源ラインａとショートした場合、電源ラインａからＦＥ
Ｔ２０、２６の寄生ダイオード２１、２７を介した電流
経路が形成される。ここで、抵抗２５、３１は上述した
ように非常に小さい値に設定されているため、上記電流
経路の形成により接続点電圧は電源電圧レベルに近い値
となり、従ってＧスイッチ３４のショートと誤判断して
しまうことになる。これに対し、上述したように、逆流
防止ダイオード３２、３３を設けることにより、上述し
たような電流経路の形成がなくなり、Ｇスイッチ３４の
誤ったショート検出をすることがなくなる。

【００２７】さらに、１本のスクィブ（例えば、スクィ
ブ１）がオープンした場合には、逆流防止ダイオードが
無いと２本分のモニタ電流がスクィブ２に集中して流れ
てしまう。従って極端な場合には、誤点火の可能性があ
る。しかし、逆流防止ダイオード３２，３３を設けるこ
とにより、これらの誤点火を防止することができる。

【００２８】また、上記逆流防止ダイオード３２、３３
を設けることにより、スクィブラインｂ、ｃのいずれか
が電源ラインａとショートした状態で、点火トランジス
タ４０、４１がノイズ等により誤ってオン状態になった
としても、その誤った作動による起動電流がＦＥＴの寄
生ダイオードを介して他の駆動回路側に流れそれに対す
るスクィブを誤点火させるのを防止する。例えば、スク
ィブ１のスクィブラインｂが電源ラインａとショート
し、この状態において点火トランジスタ４０、４１がノ
イズ等により誤ってオン状態になればスクィブ１は点火
してしまう。しかし、逆流防止ダイオード３２により、
スクィブ１の起動電流が定電流回路Ｄ側に流れるのを防
止し、ショートしていない方のスクィブ２の誤点火を防
止する。

【００２９】なお、上記実施例においては、スクィブ
１、２の断線あるいはショート検出時、あるいはＧスイ
ッチ３４のショート検出時に、点火トランジスタ４０、
４１のオフ状態を維持させるものについて示したが、そ
の場合に確実にスクィブ１、２を点火作動させないよう
に、図３に示す禁止トランジスタ５１を、抵抗２４、３
０それぞれに設けるようにしてもよい。すなわち、上記
異常検出時に、禁止トランジスタ５１をオフさせてＦＥ
Ｔ２０、２６のゲート電圧を高レベルにし、ＦＥＴ２
０、２６を強制的にオフさせるようにする。

【００３０】さらに、上記実施例においては定電流回路
Ｃ、Ｄを設けその中にＦＥＴ２０、２６を設けるものを
示したが、２つ以上のスクィブを対象とせずに１つのス
クィブを対象とした場合には定電流回路は不要となり、
その場合に図３のようなダイアグ検出に対する禁止回路
をＦＥＴにて構成し、それをスクィブの起動電流経路に
設けるようにすることができる。この場合にも、上記と
同様にそのＦＥＴの寄生ダイオードに対して逆流防止ダ
イオードを設ければ、Ｇスイッチのショート検出を確実
に行うことができる。

【００３１】さらに、上記実施例において、電流阻止手
段として、逆流防止ダイオードを設けるものを示した
が、その代わりにスイッチ素子あるいは一方向性のバッ
ファを用いるようにしてもよい。

【００３２】さらに、上記実施例において、乗員保護装
置としてエアバッグを作動させるものについて示した
が、シートベルトに対するプリローダの制御に適用する
ようにしてもよく、またエアバッグとプリローダの組合
せの制御に適用するようにしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように本発明においては、点
火装置に至るラインが電源ラインとショートした場合
に、ＦＥＴの寄生ダイオードを介した電流経路に対し、
加速度スイッチ手段と定電流回路の接続点の電圧が変化
するのを阻止する電流阻止手段を設けているから、その
ような場合に加速度スイッチ手段の誤ったショート検出
を防止することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気結線図である。

【図２】図１中のＣＰＵの演算処理を示すフローチャー
トである。

【図３】他の実施例を示す部分構成図である。

【図４】従来構成を示す電気結線図である。

【符号の説明】

１、２ スクィブ ２０、２６ ＦＥＴ ３２、３３ 逆流防止ダイオード ３４ Ｇスイッチ ４０、４１ 点火トランジスタ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乗員保護装置を作動させる点火装置
   （１、２）と、 車載電源からの電源ラインと前記点火装置の間に設けら
   れ、車両の加速度状態を検出してスイッチ作動する加速
   度スイッチ手段（３４）と、 前記点火装置と接地間に設けられ車両の加速度状態に応
   じてスイッチ作動する点火用スイッチ手段（４０、４
   １）と、 寄生ダイオ−ド（２１、２７）を有するＦＥＴ（２０、
   ２６）を備えると共に、前記加速度スイッチ手段を介し
   て前記点火装置への起動電流を供給するための定電流回
   路（Ｃ，Ｄ）と、 前記加速度スイッチ手段の一端側と前記定電流回路との
   接続点および前記加速度スイッチ手段の他端側との電圧
   に基づいて前記加速度スイッチ手段のショ−ト検出を行
   うショ−ト検出手段（４４）と、 前記定電流回路から前記点火装置に至るラインが前記電
   源ラインとショ−トした場合に前記電源ラインから前記
   電圧が変化するのを阻止する電流阻止手段（３２、３
   ３）とを備えた車両用乗員保護装置の起動回路。