JP3001872U - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンデンサ１０・１１の容量を一つの第１お
よび第２スクイブ１・２を点火させるのに充分なものと
し、放電エネルギーを消費する電流制限抵抗器等を電流
経路中に設ける必要をなくすことによって、低価格な小
型のコンデンサ１０・１１を用いることを可能にしてコ
ストダウンおよび小型化を図る。 【構成】 エアバッグ等の防護具を作動させる複数の第
１および第２スクイブ１・２を第１および第２点火電源
部８・９に並列接続し、この第１および第２点火電源部
８・９から点火電流を第１および第２スクイブ１・２ス
クイブに流して点火させるものである。第１および第２
点火電源部８・９は、点火電流を発生するコンデンサ１
０・１１を第１および第２スクイブ１・２に対応して有
しており、これらコンデンサ１０・１１と第１および第
２スクイブ１・２とは、独立した電流経路となるように
それぞれ接続されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、衝突時に自動車の乗員を保護する乗員保護装置に関するものである 。

【０００２】

【従来の技術】

近年においては、自動車の衝突時における乗員の安全を確保するため、乗員が フロントガラスやハンドル等に強打して死傷することを防止するエアバッグやシ ートベルトを引き締めて、乗員が前方に飛び出すのを防止するシートベルト用プ リテンショナーが自動車に搭載されることが多くなっている。これらの乗員保護 装置は、内部に点火用ヒータと点火薬とを有したスクイブと、点火したスクイブ により着火されてガスを発生するガス発生剤と、各ガス発生剤のガスにより作動 するエアバッグ或いはスクイブの点火によりシートベルトに引張力を作用させる プリテンショナー等の保護具とを有しており、運転席側や助手席側にそれぞれ一 方または両方を設置し、衝突時に、各スクイブを点火させて保護具を作動させる ようになっている。

【０００３】 通常、乗員保護装置は、全スクイブを点火電源に並列接続しており、衝突時に 全てのスクイブを点火させることによって、運転席側や助手席側に設けられた保 護具を作動させるようになっている。この際、従来の乗員保護装置には、特定の スクイブが短絡状態になったときでも、残りのスクイブに点火電流を流すことが できるように種々の対策が施されている。

【０００４】 即ち、例えば特公昭５８−２３２６４号公報には、図４に示すように、点火電 源となるコンデンサ５０にスクイブ５１ａ・５１ｂを並列接続し、これらのスク イブ５１ａ・５１ｂに電流制限抵抗器５２ａ・５２ｂをそれぞれ接続した対策を 施された構成が開示されている。また、例えば特表平５８−２３２６４号公報に は、図５に示すように、点火電源となるコンデンサ６０にスクイブ６１ａ・６１ ｂ・６１ｃを並列接続し、これらのスクイブ６１ａ・６１ｂ・６１ｃにトランジ スタ６２ａ・６２ｂ・６２ｃおよび電流制限抵抗器６３ａ・６３ｂ・６３ｃをそ れぞれ直列接続した対策を施された構成が開示されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の乗員保護装置では、電流制限抵抗器やトランジスタ を点火電流の経路中に挿入しているため、これらの挿入部分で放電エネルギーが 無駄に消費されることになる。従って、コンデンサは、並列接続された全スクイ ブの点火に要する電力と、放電エネルギーによる電力の損失分とを確保するため 、大容量化や高い充電電圧により充電エネルギーを増大させることが必要になっ ており、ひいては、高価格な大型のコンデンサを用いることによる乗員保護装置 のコストアップおよび大型化を招来することになっている。

【０００６】 また、従来の乗員保護装置では、一つのコンデンサで全スクイブを点火させる ため、コンデンサが故障すると、全スクイブが点火せずに乗員保護装置が全く作 動しないことになり、コンデンサでは極めて高い信頼性が要求されることになる 。そこで、複数のコンデンサを全スクイブに並列接続して大容量のコンデンサを 構成する方法が考えられるが、この場合でも、一つのコンデンサの故障が全スク イブの点火に悪影響を与えることになる。

【０００７】 従って、本考案においては、低価格な小型のコンデンサを用いることによりコ ストダウンおよび小型化が可能であると共に、コンデンサの故障による悪影響を 最小限にして信頼性を高めることができる乗員保護装置を提供しようとするもの である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、保護具を作動させる複数のスクイブに対して、お のおの個別に点火電流供給用のコンデンサを設けたものであり、以下の特徴を有 している。

【０００９】 即ち、各スクイブは独立した専用のコンデンサを有し、且つコンデンサの容量 は、対応する一つのスクイブの点火に必要充分な容量に設定されている点を特徴 としている。

【００１０】

【作用】

上記の構成によれば、各スクイブが独立した専用のコンデンサを有しているた め、点火電流を発生するコンデンサとスクイブとが独立した電流経路となる。従 って、コンデンサの容量が一つのスクイブを点火させるのに必要充分なものであ れば良くなり、放電エネルギーを消費する電流制限抵抗器等を電流経路中に設け る必要がなくなる。従って、低価格な小型のコンデンサを用いることが可能にな り、結果として乗員保護装置のコストダウンおよび小型化が可能になる。さらに 、コンデンサとスクイブとが独立した電流経路であるため、コンデンサの故障に よる悪影響が故障したコンデンサに対応するスクイブのみとなり、被害が最小限 になるため、乗員保護装置の信頼性を高めることができることになる。

【００１１】

【実施例】

本考案の一実施例を図１ないし図４を用いて説明する。 本実施例の乗員保護装置は、エアバッグやプリテンショナー付きシートベルト 等の保護具を有している。エアバッグは、自動車のハンドルやインストルメント パネル等の乗員の前方に位置する部位に設けられており、衝突時に、ガスにより 展開して乗員を保護するようになっている。また、プリテンショナー付きシート ベルトは、衝突時に、シートベルトを引き込むことにより乗員を座席に押し付け るようになっている。

【００１２】 上記の保護具は、図１に示すように、車載電源に対して並列接続された第１お よび第２スクイブ１，２の点火により作動されるようになっている。第１および 第２スクイブ１，２は、内部に点火用ヒータと着火薬とを有しており、点火用ヒ ータに所定の規定を満足する点火電流が流れることにより点火されるようになっ ている。尚、上記の所定の規定とは、通電電流（Ｉ）×時間（Ｔ）で設定されて おり、例えば２Ａの電流を３ｍｓｅｃ流すことである。即ち、時間（Ｔ）内に第 １および第２スクイブ１，２に供給するエネルギーＩ² ×Ｒ×Ｔ（Ｒはスクイブ の抵抗）が、所定の値以上であれば発火すると考えて良い。

【００１３】 上記の第１および第２スクイブ１，２の下流側となる一方端には、衝突時に接 点を機械的に閉じて導通状態に切り換えるセーフィングセンサ３が接続されてい る。尚、セーフィングセンサ３は、衝突判断回路が衝突をしたと判断したときに のみ導通状態に切り換えるように、加速度センサに衝突判断回路を追加した半導 体式または電気式のスイッチでも良い。そして、セーフィングセンサ３に機械式 のスイッチを適用した場合には、セーフィングセンサ３が安価になるため、乗員 保護装置のトータルコストを低減することが可能であるし、セーフィングセンサ ３に半導体式または電気式のスイッチを適用した場合には、乗員保護装置の誤動 作を確実に防止することができる。

【００１４】 一方、第１および第２スクイブ１，２の上流側となる他方端には、点火電流を オン・オフ制御する第１トランジスタ４および第２トランジスタ５がそれぞれ接 続されており、第１および第２トランジスタ４，５は、点火電流をスクイブ１お よび２に供給する際に、点火判断部６により遮断状態（ＯＦＦ状態）から導通状 態（ＯＮ状態）に切り換えられるようになっている。

【００１５】 上記の点火判断部６には、加速度に応じた電圧出力または電流出力の加速度信 号を出力する加速度センサー７が接続されている。点火判断部６は、演算部、記 憶部、および入出力部等を有しており、記憶部には、加速度判定ルーチン等の各 種の動作プログラムが格納されている。そして、点火判断部６は、演算部に加速 度判定ルーチンを実行させることによって、入出力部によりデジタル値に変換さ れた加速度信号を演算処理し、演算の結果が所定値以上であるとの比較結果に基 づいて、保護具を作動させる程度の衝突であると判断し、第１および第２トラン ジスタ４，５を導通状態にさせるようになっている。

【００１６】 上記の第１および第２トランジスタ４，５には、点火電流を第１および第２ス クイブ１，２に供給する第１および第２点火電源部８，９（点火電源手段）がそ れぞれ接続されている。第１および第２点火電源部８，９は、スクイブ点火用の コンデンサ１０，１１とダイオード１２，１３と抵抗器１４，１５とをそれぞれ 図示の如く備えている。コンデンサ１０，１１は、第１および第２スクイブ１， ２に対応して、その個数が設定されており、衝突によりバッテリ１９との接続が 切断しても第１および第２スクイブ１，２をそれぞれ点火させる程度の点火電流 を発生するように容量が設定されている。

【００１７】 また、抵抗器１４，１５は、コンデンサ１０，１１への充電電流を制限するよ うになっている。そして、これらの抵抗器１４，１５は、両端の電圧を測定する ことによりコンデンサ１０，１１の充電状態を示す充電カーブを得るようにして コンデンサ１０，１１の容量チェック（診断）を可能にさせるようになっている 。

【００１８】 また、第１および第２点火電源部８，９には、逆流防止用のダイオード１６， １７およびキースイッチ１８を介してバッテリ１９が接続されており、バッテリ １９は、キースイッチ１８が導通状態にされたときに、コンデンサ１０，１１を 充電するようになっている。

【００１９】 上記の構成において、乗員保護装置の動作について説明する。 自動車に衝突等による衝撃が加わると、急激な加速度によりセーフィングセン サ３が遮断状態から導通状態に切り換わることになると共に、加速度センサー７ が加速度に応じた電圧出力または電流出力の加速度信号を出力することになる。 加速度信号は、点火判断部６に入力される、点火判断部６は、加速度信号を演算 処理し、所定値と比較することになる。そして、演算結果が所定値以上であると の比較結果を得た場合には、エアバッグおよびプリテンショナー付きシートベル ト等の保護具を作動させる程度の衝突であると判断することになる。

【００２０】 上記の点火判断部６は、第１および第２トランジスタ４，５を遮断状態から導 通状態に切り換えさせることになり、第１および第２点火電源部８，９と第１お よび第２スクイブ１，２とが接続状態にされることになる。これにより、第１ス クイブ１と第１点火電源部８とは、第１トランジスタ４およびセーフィングセン サ３を介して独立した電流経路を構成することになる一方、第２スクイブ２と第 ２点火電源部９とは、第２トランジスタ５とセーフィングセンサ３とを介して独 立した電流経路を構成することになる。

【００２１】 従って、第１および第２点火電源部８，９の両コンデンサ１０，１１が正常で ある場合には、第１点火電源部８のコンデンサ１０から第１スクイブ１に対して 点火電流が供給されることになると共に、第２点火電源部９のコンデンサ１１か ら第２スクイブ２に対して点火電流が供給されることになる。また、第１および 第２点火電源部８，９の一方のコンデンサ１０あるいは１１が故障している場合 には、正常なコンデンサ１０または１１を有する第１または第２点火電源部８ま たは９と電流経路を構成している第１または第２スクイブ１または２に対して点 火電流が供給されることになる。

【００２２】 上記のコンデンサ１０，１１の放電電流は、図２に示す曲線のようになってお り、第１および第２スクイブ１，２は、曲線の下部の面積がＩ×Ｔよりも大きく なったとき（∫^T _O i(t)dt≧Ｉ×Ｔ）に発火することになる。この際、コンデン サ１０，１１には、抵抗器１４，１５が接続されており、キースイッチ投入時抵 抗器１４，１５の抵抗値とコンデンサ１０，１１の容量によって決まる充電電圧 カーブを測定して、コンデンサ１０，１１の充電カーブが調査され、コンデンサ １０，１１の容量が診断されることによって、コンデンサ１０，１１の放電電流 が第１および第２スクイブ１，２を点火させるのに充分なものとなるようにされ ている。これにより、第１および第２スクイブ１，２は、規定を満足する点火電 流が流れることにより確実に点火し、エアバッグ等の保護具を作動させることに なる。

【００２３】 さらに、コンデンサ１０，１１の小型化を図るため、コンデンサ１０，１１へ の充電エネルギーを大きくする昇圧電源３２を備えた場合には、次のような構成 にされていても良い。

【００２４】 即ち、図３に示すように、バッテリ１９にキースイッチ１８を介して昇圧電源 ３２および逆流防止用のダイオード１６，１７を並列接続し、昇圧電源３２に抵 抗器１４，１５を介してコンデンサ１０，１１を接続すると共に、これらのコン デンサ１０，１１に上記のダイオード１６，１７をそれぞれ接続する。そして、 抵抗器１４，１５に第１および第２トランジスタ４，５を介して第１および第２ スクイブ１，２をそれぞれ接続し、これらの第１および第２スクイブ１，２にダ イオード３０，３１をそれぞれ接続し、セーフィングセンサ３に接続している構 成であっても良い。尚、抵抗器１４，１５は、キースイッチ投入時にコンデンサ １０，１１の両端の電圧を測定することにより充電カーブを得るためのものであ り、ダイオード３０，３１は、第１および第２スクイブ１，２の故障時の切り分 けのためのものである。

【００２５】 上記の構成によれば、昇圧電源３２からコンデンサ１０，１１に電力が供給さ れると共に、ダイオード１６，１７を介してバッテリ１９の電力がコンデンサ１ ０，１１に供給されるため、コンデンサ１０，１１の充電時間を短縮することが 可能になっている。

【００２６】 このように、本実施例の乗員保護装置は、エアバッグ或いはシートベルトのプ リテンショナーを作動させる複数のスクイブ（第１および第２スクイブ１，２） を、車載電源に対して並列に接続したものであり、これらのスクイブの数と同数 の複数のスクイブ添加用コンデンサ（コンデンサ１０，１１）を、各スクイブに 対応させて直列に配置すると共に、コンデンサの容量を、対応する一つのスクイ ブの点火に必要充分な容量に設定した点を特徴として有している。

【００２７】 これにより、コンデンサ１０，１１が第１および第２スクイブ１，２に対応し て直列に配置されるため、点火電流を発生するコンデンサ１０，１１と第１およ び第２スクイブ１，２とが独立した電流経路となるようにそれぞれ接続される。 従って、コンデンサ１０，１１の各容量が一つの第１または第２スクイブ１また は２を点火させるのに充分なものとすれば良くなり、放電エネルギーを消費する 電流制限抵抗器等を電流経路中に設ける必要がなくなる。従って、低価格な小型 のコンデンサ１０，１１を用いることが可能になり、結果として乗員保護装置の コストダウンおよび小型化が可能になっている。

【００２８】 さらに、コンデンサ１０，１１と第１および第２スクイブ１，２とが独立した 電流経路であるため、コンデンサ１０，１１の故障による悪影響が故障したコン デンサ１０，１１に対応する第１または第２スクイブ１，２のみとなり、被害が 最小限になるため、乗員保護装置の信頼性を高めることができるようになってい る。特に、エアバッグとシートベルトのプリテンショナーとを併用する方式にお いては、いずれかのスクイブに接続されたコンデンサ１０，１１に異常があった 場合であっても、少なくとも、いずれか一方が機能するため、乗員の被害を最小 限に止めることが可能となり、乗員の安全性が向上する。

【００２９】 また、上記の構成を有する乗員保護装置は、点火電源手段がコンデンサ１０， １１への充電電流を制限する抵抗器１４，１５を有している。これにより、キー スイッチ投入時にコンデンサ１０，１１の両端の電圧を測定することによりコン デンサ１０，１１の充電状態を示す充電カーブが得られるため、コンデンサ１０ ，１１の容量チェック（診断）を行うことが可能になっている。

【００３０】

【考案の効果】

本考案は、以上のように、エアバッグ或いはシートベルトのプリテンショナー を作動させる複数のスクイブを、車載電源に対して並列に接続してなるものであ り、スクイブの数と同数の複数のスクイブ添加用コンデンサを、各スクイブに対 応させて直列に配置すると共に、該コンデンサの容量は、対応する一つのスクイ ブの点火に必要充分な容量に設定されている構成である。

【００３１】 これにより、スクイブ添加用コンデンサが各スクイブに対応させて直列に配置 されているため、コンデンサとスクイブとが独立した電流経路となる。よって、 コンデンサの容量が一つのスクイブを点火させるのに充分なものであれば良くな り、放電エネルギーを消費する電流制限抵抗器等を電流経路中に設ける必要がな くなることから、低価格な小型のコンデンサを用いることが可能になり、結果と して乗員保護装置のコストダウンおよび小型化が可能である。さらに、コンデン サとスクイブとが独立した電流経路であるため、コンデンサの故障による悪影響 が故障したコンデンサに対応するスクイブのみとなり、被害が最小限になるため 、乗員保護装置の信頼性を高めることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を示すものであり、乗員保護装置の回路
図である。

【図２】コンデンサによる電流と時間との関係を示すグ
ラフである。

【図３】乗員保護装置の回路図である。

【図４】従来の乗員保護装置の回路図である。

【図５】従来の乗員保護装置の回路図である。

【符号の説明】

１ 第１スクイブ ２ 第２スクイブ ３ セーフィングセンサ ４ 第１トランジスタ ５ 第２トランジスタ ６ 点火判断部 ７ 加速度センサー ８ 第１点火電源部 ９ 第２点火電源部 １０ コンデンサ １１ コンデンサ １２ ダイオード １３ ダイオード １４ 抵抗器 １５ 抵抗器 １６ ダイオード １７ ダイオード １８ キースイッチ １９ バッテリ ２０ 第３トランジスタ ２１ 第４トランジスタ ２２ 第１点火電源部 ２３ 第２点火電源部 ３０ ダイオード ３１ ダイオード ３２ 昇圧電源

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアバッグ或いはシートベルトのプリテ
   ンショナーを作動させる複数のスクイブを、車載電源に
   対して並列に接続してなる乗員保護装置において、 前期スクイブの数と同数の複数のスクイブ添加用コンデ
   ンサを、各スクイブに対応させて直列に配置すると共
   に、該コンデンサの容量は、対応する一つのスクイブの
   点火に必要充分な容量に設定されていることを特徴とす
   る乗員保護装置。
2. 【請求項２】 スクイブとコンデンサとを直列に配置し
   た回路中に、電流制限抵抗または定電流装置等の通電を
   阻害する要素を有しない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】 複数のスクイブが、同一座席の乗員を対
   象としたエアバッグ用スクイブとシートベルトのプリテ
   ンショナー用スクイブであることを特徴とする請求項１
   記載の乗員保護装置。
4. 【請求項４】 複数のスクイブが、同一座席の乗員を対
   象としたエアバッグ用スクイブとシートベルトのプリテ
   ンショナー用スクイブであることを特徴とする請求項２
   記載の乗員保護装置。