JP3408931B2 - サイドエアバッグ用起爆装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、起爆素子を暴発さ
せることなく着火回路を確実に診断できるようにしたサ
イドエアバッグ用起爆装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】車両乗員を衝突時の衝撃から保護するた
めの乗員拘束具としてエアバッグシステムが果たす役割
の重要性が認識され、正面衝突事故だけでなく側面衝突
事故に対しても乗員が保護できるよう、フロンタルエア
バッグとサイドエアバッグの両方を搭載した車両が普及
しつつある。正面衝突時の衝撃を緩衝するフロンタルエ
アバッグの場合、エンジンルームが衝撃をある程度吸収
するクッションとして機能するため、衝突発生からエア
バッグ展開までに要する衝突判定時間にある程度の余裕
をもたせることができるが、衝撃がドアの変形等を伴っ
て乗員に危害を及ぼしかねない側面衝突から乗員を保護
するサイドエアバッグの場合、例えば高速側面衝突の場
合には５ｍｓ程度の非常に短い時間内での衝突判定が要
求され、このため衝突判定アルゴリズムにも側面衝突に
特有の事象を考慮した演算が必要であることが分かって
いる。ただし、フロンタルエアバッグもサイドエアバッ
グも、スクイブと呼ばれる起爆素子をエアバッグのため
の展開トリガとして展開するため、展開指令をもって起
爆素子を点火起爆する点で動作原理は同じであり、起爆
素子に着火電流を通電して着火起爆させるための着火回
路は、基本的にはほぼ同じ構成のものが採用されてき
た。 【０００３】図２に示すサイドエアバッグ用起爆装置１
は、加速度センサが検出した加速度信号を演算して閾値
判別して衝突判定を下す演算装置（図示せず）からの展
開指令によって導通する起爆用スイッチング素子Ｑｕ，
Ｑｄを、着火電流を通電されて起爆する起爆素子２の両
端に接続して着火回路を構成し、バッテリ電源３に接続
したものである。本例に示したサイドエアバッグ用起爆
装置１は、運転席側のサイドエアバッグと助手席側のサ
イドエアバッグを個別に点火起爆させるため、各サイド
エアバッグ用に一対の着火回路４，５を用意し、これら
の着火回路４，５の並列接続回路をバッテリ電源３に接
続して構成したものである。すなわち、着火回路４，５
内の各上流側の起爆用スイッチング素子Ｑｕを、それぞ
れ逆阻止ダイオードＤを介してバッテリ電源３に接続す
るとともに、下流側の起爆用スイッチング素子Ｑｄを接
地して構成してある。 【０００４】起爆用スイッチング素子Ｑｕ，Ｑｄには、
チャンネル構造が異なるＦＥＴが用いられ、ここでは上
流側の起爆用スイッチング素子Ｑｕとしてゲート抵抗Ｒ
ｇとソース・ゲート間抵抗Ｒｓｇを備えたＰチャンネル
ＦＥＴを用い、下流側の起爆用スイッチング素子Ｑｄと
してゲート抵抗Ｒｇとゲート・ソース間抵抗Ｒｇｓを備
えたＮチャンネルＦＥＴを用いている。また、起爆用ス
イッチング素子Ｑｕ，Ｑｄには、ソースとドレインを迂
回接続する電流制限抵抗Ｒｕ，Ｒｄが並列接続してあ
り、起爆素子２に対して起爆レベルに満たない安全な診
断電流を常時通電する働きを担っている。 【０００５】また、上流側の起爆用スイッチング素子Ｑ
ｕとダイオードＤとの接続点と、上流側の起爆用スイッ
チング素子Ｑｕと起爆素子２との接続点と、起爆素子２
と下流側のスイッチング素子Ｑｄとの接続点の３点は、
診断回路６に接続してあり、診断回路６が起爆素子２に
対して着火電流に満たない安全な診断電流を通電したと
きに、上記３箇所の接続点の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をチ
ェックし、回路異常の有無をチェックする構成としてあ
る。ただし、診断時には、バッテリ電源３に対して起爆
素子２を挟んで直列接続した一対の起爆用スイッチング
素子Ｑｕ，Ｑｄのうち、一方の起爆用スイッチング素子
Ｑｕ又はＱｄだけを選択的に導通させ、両スイッチング
素子Ｑｕ，Ｑｄの同時通電が招く暴発を回避するよう配
慮してある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上記従来のサイドエア
バッグ用起爆装置１は、起爆素子２が故障した場合や、
起爆素子２と下流側のスイッチング素子Ｑｄとの間がグ
ランドショートしてしまった場合、上流側のスイッチン
グ素子Ｑｕを閉成させて故障診断を行ったときに、起爆
素子２に安全な診断電流ではなく数Ａの着火電流が流れ
てしまい、起爆素子２を暴発させてしまう危険があっ
た。このため、フロンタルエアバッグ用起爆装置のごと
く、着火回路４，５とバッテリ電源３との間又は下流側
のスイッチング阻止Ｑｄとグランド間に、セーフィング
センサとして機械式Ｇセンサを介在させて暴発を防止す
る安全対策が検討された。しかしながら、可動部が変位
してリードスイッチを閉成させる構造の機械式Ｇセンサ
の場合、現状では、減速度を検出して衝突検知信号を発
生するまでの応答が、側面衝突判定に要求される５ｍｓ
程度の高速要求に応え得るものが皆無に近く、セーフィ
ングセンサとして実用に耐え得る機械式Ｇセンサの登場
に期待するしかないのが現状であった。 【０００７】本発明は、上記課題を解決したものであ
り、セーフィングセンサとして機械式Ｇセンサではなく
電子式のスイッチング素子を用い、起爆素子を暴発させ
ることなく着火回路を確実に診断できるようにしたサイ
ドエアバッグ用起爆装置を提供することを目的とするも
のである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、起爆レベルを越える着火電流を通電され
て点火起爆し、サイドエアバッグの展開トリガとなる起
爆素子と、該起爆素子の上流側と下流側に接続され、展
開指令を受けて導通する一対の起爆用スイッチング素子
と、該一対の起爆用スイッチング素子のそれぞれに並列
接続され、前記起爆レベルに満たない安全な診断電流を
常時通電する電流制限抵抗と、前記上流側の起爆用スイ
ッチング素子とバッテリ電源との間に接続され、前記展
開指令を受けて導通する暴発回避用スイッチング素子
と、該暴発回避用スイッチング素子に並列接続され、前
記起爆レベルに満たない安全な診断電流を常時通電する
電流制限抵抗と、前記一対の起爆用スイッチング素子及
び暴発回避用スイッチング素子に前記展開指令に代わる
診断指令を発して択一的に導通させ、診断箇所の電圧を
閾値判別して回路異常の有無を診断する診断回路とを具
備することを特徴とするものである。 【０００９】また、本発明は、前記暴発回避用スイッチ
ング素子が、前記一対の起爆用スイッチング素子の少な
くとも一方とは、互いに極性が逆の展開指令を受けて導
通するトランジスタからなることを特徴とするものであ
る。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図１を参照して説明する。図１は、本発明のサイド
エアバッグ用起爆装置の一実施形態を示す概略回路構成
図である。 【００１１】図１中、サイドエアバッグ起爆装置１１
は、運転席側と助手席側に用意された一対の着火回路
４，５の並列接続回路とバッテリ電源３との間に、暴発
回避用スイッチング素子Ｑを介在させて構成したもので
ある。この暴発回避用スイッチング素子Ｑは、ゲート抵
抗Ｒｇとソース・ゲート間抵抗Ｒｓｇを備えたＰチャン
ネルＦＥＴが用いられ、ソースとドレインを迂回接続す
る電流制限抵抗Ｒが並列接続してあり、起爆素子２に対
して起爆レベルに満たない安全な診断電流例えば数１０
ｍＡ程度の電流が常時通電される構成としてある。 【００１２】診断回路６は、従来と同様、上流側の起爆
用スイッチング素子ＱｕとダイオードＤとの接続点の電
圧Ｖ１、上流側の起爆用スイッチング素子Ｑｕと起爆素
子２との接続点の電圧Ｖ２、起爆素子２と下流側の起爆
用スイッチング素子Ｑｄとの接続点の電圧Ｖ３を検出し
て異常診断する。診断回路６内には、上記電圧Ｖ１，Ｖ
２，Ｖ３を分圧する分圧回路と、分圧回路の出力又はそ
のＡＤ変換値を閾値判別する比較器（コンパレータ）又
は窓比較器（ウインドウ・コンパレータ）が備わってお
り、イグニッションキーを操作してエンジンを始動した
直後に、一連の診断プログラムに従ってスイッチング素
子Ｑ，Ｑｕ，Ｑｄを順次択一的に導通させて診断を実行
するようになっている。診断にさいしては、起爆レベル
に満たない例えば数１０ｍＡ程度の安全な診断電流が起
爆素子２に通電され、そのときに前記各接続点における
電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をチェックすることで、回路異常
の有無がチェックされる。 【００１３】起爆素子２を流れる診断電流は、起爆素子
２を着火させない安全値に抑えられており、従って抵抗
値が数Ωの起爆素子２の両端には、数１０ｍＶの電位差
が発生する。このため、起爆素子２の両端電位差Ｖ２−
Ｖ３を診断回路６内で閾値判別することにより、起爆素
子２のショート或いはオープンの有無を診断することが
できる。また、暴発回避用スイッチング素子Ｑを導通さ
せたときに、電圧Ｖ１とＶ２が同電圧であることが判れ
ば、上流側の起爆用スイッチング素子Ｑｕがショートし
ていることが検知され、一方また電圧Ｖ３がグランドレ
ベルであることが判れば、下流側の起爆用スイッチング
素子Ｑｄがショートしていることが検知される。また、
上流側の起爆用スイッチング素子Ｑｕを導通させたとき
に、電圧Ｖ１とＶ２に電流制限抵抗Ｒｕの両端電位差に
ほぼ等しい電圧差が認められる場合は、起爆用スイッチ
ング素子Ｑｕがオープンであることが検知される。な
お、こうした、ショート或いはオープンといった回路異
常が検知された場合、診断回路６が異常検知信号を発
し、コンソールパネル等に異常が報知される。 【００１４】ところで、上記診断時に、仮に起爆素子２
のコールド側がグランドショートしていることに気づか
ずに、上流側の起爆用スイッチング素子Ｑｕを導通させ
たとする。この場合、暴発回避用スイッチング素子Ｑを
もたない従来のサイドエアバッグ用起爆装置１であれ
ば、上流側の起爆用スイッチング素子Ｑｕの導通ととも
に起爆素子２に数Ａの着火電流が流れてしまい、起爆素
子２の暴発を避けることができなかったことは前述した
通りである。しかしながら、上流側の起爆用スイッチン
グ素子Ｑｕとバッテリ電源３との間に暴発回避用スイッ
チング素子Ｑを設けた上記サイドエアバッグ用起爆装置
１１の場合は、暴発回避用スイッチング素子Ｑに並列接
続した電流制限抵抗Ｒが電流制限するため、起爆素子２
には安全値を越える着火電流が流れることはなく、無用
の暴発を未然に回避することができる。 【００１５】また、上記サイドエアバッグ用起爆装置１
１は、衝突判断により展開指令を発する演算装置が暴走
を引き起こしても、一対の起爆用スイッチング素子Ｑ
ｕ，Ｑｄを起爆素子２の両端に接続しただけの従来の起
爆装置１に比べ、セーフィングセンサとして機能する暴
発回避用スイッチング素子Ｑが一対の起爆用スイッチン
グ素子Ｑｕ，Ｑｄとともに起爆素子２に直列接続してあ
る分だけ、演算装置の暴走に起因する暴発回避能力は高
く、また暴発回避用スイッチング素子Ｑは高速側面衝突
に要求される５ｍｓ程度の衝突判定時間に対しても十分
な即応導通能力を有するため、サイドエアバッグ用のセ
ーフィングセンサとして最適である。 【００１６】また、一対の起爆用スイッチング素子Ｑ
ｕ，Ｑｄとしてチャンネル構造が異なるＦＥＴを用い、
しかも暴発防止用スイッチング素子Ｑとして下流側の起
爆用スイッチング素子Ｑｄとはチャンネル構造が異なる
ＦＥＴを用いたので、例えば展開指令を発していないに
も拘わらず電磁波障害等が原因で発生したノイズが原因
で一方の起爆用スイッチング素子Ｑ，Ｑｕ又はＱｄが導
通したとしても、他方の起爆用スイッチング素子Ｑｄ又
はＱ，Ｑｕは導通しないままであり、これにより３個の
のスイッチング素子Ｑ，Ｑｕ，Ｑｄが不用意に同時導通
する不都合を排除することができる。従って、特にエン
ジンルームのような電磁波障害の発生しやすい箇所での
暴発対策として顕著な効果を発揮することができる。 【００１７】なお、上記実施形態では、スイッチング素
子Ｑ，Ｑｕ，ＱｄをＦＥＴで構成した場合を例にとった
が、これらのスイッチング素子Ｑ，Ｑｕ，Ｑｄを他のト
ランジスタで構成してもよい。 【００１８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
起爆レベルを越える着火電流を通電されて点火起爆し、
サイドエアバッグの展開トリガとなる起爆素子の上流側
と下流側に、展開指令を受けて導通する一対の起爆用ス
イッチング素子を接続するとともに、これら一対の起爆
用スイッチング素子のそれぞれに起爆レベルに満たない
安全な診断電流を常時通電する電流制限抵抗を並列接続
し、さらに上流側の起爆用スイッチング素子とバッテリ
電源との間に、展開指令を受けて導通する暴発回避用ス
イッチング素子を接続するとともに、この暴発回避用ス
イッチング素子に起爆レベルに満たない安全な診断電流
を常時通電する電流制限抵抗を並列接続し、診断回路か
ら一対の起爆用スイッチング素子と暴発回避用スイッチ
ング素子に前記展開指令に代わる診断指令を発して択一
的に導通させ、診断箇所の電圧を閾値判別して回路異常
の有無を診断する構成としたから、衝突判断により展開
指令を発する演算装置が暴走を引き起こしても、一対の
起爆用スイッチング素子を起爆素子の両端に接続しただ
けの従来の起爆装置に比べ、セーフィングセンサとして
機能する暴発回避用スイッチング素子が一対の起爆用ス
イッチング素子とともに起爆素子に直列接続してある分
だけ、演算装置の暴走に起因する暴発回避能力は高く、
また暴発回避用スイッチング素子は高速側面衝突に要求
される５ｍｓ程度の衝突判定時間に対しても十分な即応
導通能力を有するため、サイドエアバッグ用の暴発回避
に最適であり、また診断回路から診断指令を発して上流
側の起爆用スイッチング素子を導通させたときに、仮に
既に下流側の起爆用スイッチング素子と起爆素子との間
がグランドショートしていたような場合でも、暴発回避
用スイッチング素子に並列接続した電流制限抵抗が診断
電流を起爆レベルに満たない安全レベルに抑制するた
め、暴発を回避することができる等の優れた効果を奏す
る。 【００１９】また、本発明は、暴発回避用スイッチング
素子を、前記一対の起爆用スイッチング素子の少なくと
も一方とは、互いに極性が逆の展開指令を受けて導通す
るトランジスタで構成したから、例えば展開指令を発し
ていないにも拘わらず電磁波障害等が原因で発生したノ
イズが原因でスイッチング素子の一つが導通したとして
も、残るスイッチング素子は導通しないままであり、こ
れにより３個のスイッチング素子が不用意に同時導通す
る不都合を排除することができ、特にエンジンルームの
ような電磁波障害の発生しやすい箇所での暴発対策とし
て顕著な効果を発揮することができる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のサイドエアバッグ用起爆装置の一実施
形態を示す概略回路構成図である。 【図２】従来のサイドエアバッグ用起爆装置の一例を示
す概略回路構成図である。 【符号の説明】 １１ サイドエアバッグ用起爆装置 ２ 起爆素子 ３ バッテリ電源 ４，５ 着火回路 ６ 診断回路 Ｑ 暴発回避用スイッチング素子 Ｑｕ 上流側の起爆用スイッチング素子 Ｑｄ 下流側の起爆用スイッチング素子 Ｄ ダイオード Ｒ，Ｒｕ，Ｒｄ 電流制限抵抗 Ｒｇ ゲート抵抗 Ｒｓｇ ソース・ゲート間抵抗 Ｒｇｓ ゲート・ソース間抵抗

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 起爆レベルを越える着火電流を通電され
   て点火起爆し、サイドエアバッグの展開トリガとなる起
   爆素子と、該起爆素子の上流側と下流側に接続され、展
   開指令を受けて導通する一対の起爆用スイッチング素子
   と、該一対の起爆用スイッチング素子のそれぞれに並列
   接続され、前記起爆レベルに満たない安全な診断電流を
   常時通電する電流制限抵抗と、前記上流側の起爆用スイ
   ッチング素子とバッテリ電源との間に接続され、前記展
   開指令を受けて導通する暴発回避用スイッチング素子
   と、該暴発回避用スイッチング素子に並列接続され、前
   記起爆レベルに満たない安全な診断電流を常時通電する
   電流制限抵抗と、前記一対の起爆用スイッチング素子及
   び暴発回避用スイッチング素子に前記展開指令に代わる
   診断指令を発して択一的に導通させ、診断箇所の電圧を
   閾値判別して回路異常の有無を診断する診断回路とを具
   備し、 前記暴発回避用スイッチング素子は、前記一対の起爆用
   スイッチング素子の少なくとも一方とは、互いに極性が
   逆の展開指令を受けて導通するトランジスタからなるこ
   とを特徴とする サイドエアバッグ用起爆装置。