JP3992755B2 - 加速度検知装置及びエアバッグ起動装置 - Google Patents
加速度検知装置及びエアバッグ起動装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3992755B2 JP3992755B2 JP54023899A JP54023899A JP3992755B2 JP 3992755 B2 JP3992755 B2 JP 3992755B2 JP 54023899 A JP54023899 A JP 54023899A JP 54023899 A JP54023899 A JP 54023899A JP 3992755 B2 JP3992755 B2 JP 3992755B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixed contact
- contact
- mass body
- movable contact
- variable resistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
- B60R21/0132—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/017—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including arrangements for providing electric power to safety arrangements or their actuating means, e.g. to pyrotechnic fuses or electro-mechanic valves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/135—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by making use of contacts which are actuated by a movable inertial mass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Air Bags (AREA)
Description
技術分野
この発明は、自動車の移動体に設けられ、この移動体の衝突時に発生する加速度を検出し、自動車等のエアバッグを起動させるための加速度検知装置とエアバッグ起動装置に関するものである。
背景技術
第１図は従来の加速度検知装置を使用し、エアバッグを起動させる従来のエアバッグ起動装置を示す図である。図において、１は自動車の各部に必要な電源を供給するバッテリ,２はバッテリ１による電源の供給を開閉するイグニッションスイッチ、３及び４は逆流防止用のダイオード、５はバッテリ１の電圧を昇圧する昇圧装置,６は自動車の衝突によりバッテリ１からの電源供給が失われた場合に、電圧を供給するバックアップコンデンサ,７はマイコン１４に電圧を供給する電源装置である。
また８ａ,８ｂは電流分流用の抵抗、９ａ,９ｂは電流の開閉を行うスイッチ素子、１０ａ,１０ｂはエアバッグを膨張展開させるためのインフレーターに点火する一対のスクイブ、１１は電流の開閉を行うスイッチ素子、１４は電源装置７より安定化された電圧の供給を受けて、制御回路全体の制御を行うマイコン、１５は自動車の衝突による加速度変化を電気信号に変換してマイコン１４に伝達する半導体式センサである。
さらに２０は自動車の衝突を検出する機械式センサであり、自動車の衝突時に自動車が減速し、その慣性エネルギーによる加速度を受けて動作するスイッチ２１を備えている。
ここで機械式センサ２０のスイッチ２１の一方の端子はダイオード３と昇圧装置５に接続され、他方の端子は電流分流用の抵抗８ａ,８ｂに接続され、スイッチ素子９ａ,９ｂ１１のゲートは、マイコン１４の出力ポートＰ３,Ｐ４,Ｐ５にそれぞれ接続され、半導体式センサ１５はマイコン１４の入力ポートＰ６に接続されている。
このようにエアバッグ起動装置に使用する加速度検知装置として、加速度の大小を検知する半導体式センサと誤動作防止用の機械式センサを使用している。
次に動作について説明する。
自動車の始動時にイグニッションスイッチ２が閉じられると、昇圧装置５はダイオード４を介してバッテリ１からの電圧の供給を受け、例えばバッテリ１の電圧よりも高い電圧を生成し、バックアップコンデンサ６を充電する。マイコン１４に対しては、通常バッテリ１より電源装置７を介して電源電圧の供給が行われる。バッテリ１からの電源供給が失われた際には、バックアップコンデンサ６より電源装置７を介して、電源電圧が供給される。
ここで自動車が衝突し、自動車の減速度が所定値を越えると、機械式センサ２０のスイッチ２１が閉じて、昇圧装置５からの電圧の電流分流用の抵抗８ａ,８ｂに供給すると共に、半導体式センサ１５が衝突による加速度を積分し、電気信号に変換してマイコン１４の入力ポートＰ６に伝達する。
半導体式センサ１５からの入力を受けて、マイコン１４はインフレータへの点火の要否を判断し、点火の必要があれば、出力ポートＰ３,Ｐ４,Ｐ５より点火信号を出力して、スイッチ素子９ａ,９ｂ,１１をそれぞれオンさせる。そして昇圧装置５からの電圧により一対のスクイブ１０ａ,１０ｂに点火電流が流れ、エアバッグを膨張展開させる。また衝突によってバッテリ１から電圧の供給が停止されても、バックアップコンデンサ６によりスクイブ１０ａ,１０ｂに十分な点火電流を供給することができる。
従来の加速度検知装置としては、以下のように加速度の大小を検知する半導体式センサ１５と誤動作防止用に機械式センサ２０を使用している。これは、半導体式センサ１５が伝搬ノイズ等で誤作動した場合のエアバッグ起動装置の起動を防止するために、機械式センサ２０を使用し二重系で信頼性を確保しているためである。このように、半導体式センサと機械式センサを併用してエアバッグ起動装置を構成していたので、エアバッグ起動装置全体の小型化が困難であり、コストが割高になるという課題があった
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、小型化されコストの安価な加速度検知装置及びエアバッグ起動装置を得ることを目的とする。
発明の開示
この発明に係る加速度検知装置は、所定の質量を持つ質量体と、この質量体が摺動する摺動軸と、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材と、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点と、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２、第３の固定接点及び可変抵抗とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通し、第３の固定接点と可変抵抗が導通するものである。
この発明に係るエアバッグ起動装置は、所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が動通し、第１の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第１の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るとともに、制御手段が、入力した制御信号から可動接点が可変抵抗上を移動する距離とその時間を求め、この距離と時間に基づき、駆動手段を制御するものである。
この発明に係るエアバッグ起動装置は、所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が動通し、第１の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第１の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るとともに、制御手段が、入力した制御信号を所定時間ごとにサンプリングして可動接点の速度の積算値を求め、この速度の積算値に基づき、駆動手段を制御するものである。
この発明に係るエアバッグ起動装置は、所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２、第３の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通し、第３の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張展開させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第３の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るものである。
この発明に係るエアバッグ起動装置は、制御手段が、入力した制御信号から可動接点が可変抵抗上を移動する距離とその時間を求め、この距離と時間に基づき、駆動手段を制御するものである。
この発明に係るエアバッグ起動装置は、制御手段が、入力した制御信号を所定時間ごとにサンプリングして可動接点の速度の積算値を求め、この速度の積算値に基づき、駆動手段を制御するものである。
この発明に係る加速度検知装置は、所定の質量を持つ質量体と、この質量体が摺動する摺動軸と、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材と、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点と、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２、第３の固定接点及び可変抵抗とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通し、第３の固定接点と可変抵抗が導通するものである。
このことによって、従来使用していた半導体式センサを併用しなくても済む小型化されたコストの安価な加速度検知装置を得ることができるという効果を奏する。
この発明にかかるエアバッグ起動装置は、所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が動通し、第１の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第１の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るとともに、制御手段が、入力した制御信号から可動接点が可変抵抗上を移動する距離とその時間を求め、この距離と時間に基づき、駆動手段を制御するものである。
このことによって、従来使用していた半導体式センサを併用しなくても済む小型化されたコストの安価なエアバッグ起動装置を得ることができるという効果を奏する。また、衝突形態により適切にエアバッグを膨張展開させることができるという効果を奏する。
この発明にかかるエアバッグ起動装置は、所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が動通し、第１の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第１の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るとともに、制御手段が、入力した制御信号を所定時間ごとにサンプリングして可動接点の速度の積算値を求め、この速度の積算値に基づき、駆動手段を制御するものである。
このことによって、従来使用していた半導体式センサを併用しなくても済む小型化されたコストの安価なエアバッグ起動装置を得ることができるという効果を奏する。また、衝突形態により適切にエアバッグを膨張展開させることができるという効果を奏する。
所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２、第３の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通し、第３の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張展開させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第３の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るものである。
このことによって、従来使用していた半導体式センサを併用しなくても済む小型化されたコストの安価なエアバッグ起動装置を得ることができると共に、可変抵抗の温度特性を考慮しなくても高い信頼性が確保でき、しかも制御手段の回路構成が単純で計算が簡単に済むという効果を奏する。
この発明にかかるエアバッグ起動装置は、制御手段が、入力した制御信号から可動接点が可変抵抗上を移動する距離とその時間を求め、この距離と時間に基づき、駆動手段を制御するものである。
このことによって、衝突形態により適切にエアバッグを膨張展開させることができるという効果を奏する。
この発明にかかるエアバッグ起動装置は、制御手段が、入力した制御信号を所定時間ごとにサンプリングして可動接点の速度の積算値を求め、この速度の積算値に基づき、駆動手段を制御するものである。
このことによって、衝突形態により適切にエアバッグを膨張展開させることができる言う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に実施の形態１による従来の加速度検知装置を使用し、エアバッグを起動させる従来のエアバッグ起動装置を示す図である。
第２図はこの発明の実施の形態１による加速度検知装置を使用し、エアバッグを起動させる実施の形態１によるエアバッグ起動装置を示す図である
第３図はこの発明の実施の形態１による加速度検知装置を示す斜視図である。
第４図はこの発明の実施の形態１による加速度検知装置の横断図を示す図である。
第５図はこの発明の実施の形態１による機械式センサの模式図である。
第６図はこの発明に実施の形態１による機械式センサの等価回路である。
第７図はこの発明の実施の形態１によるエアバッグを膨張展開させる判定方法を説明する図である。
第８図はラフロード走行と低速衝突の場合に衝撃Ｇ波形を示す図である。
第９図はこの発明の実施の形態２によるエアバッグ起動装置を示す図である。
第１０図はこの発明の実施の形態２による機械式センサの模式図である。
第１１図はこの発明の実施の形態２による機械式センサの等価回路である。
第１２図はこの発明の実施の形態３によるエアバッグ起動装置を示す図である。
第１３図はこの発明の実施の形態３による機械式センサの模式図である。
第１４図はこの発明の実施の形態による機械式センサの等価回路である。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
第２図はこの発明の実施の形態１による加速度検知装置を使用し、エアバッグを起動させるエアバッグ起動装置を示す図である。図において、３０は機械式センサであり、自動車の衝突時の加速度を受けて閉じる２ヶのスイッチ３１ａ，３１ｂとニクロム板等の可変抵抗３２により構成されている。そして、スイッチ３１ａの一方の端子はダイオード３、昇圧装置５に接続され、他方の端子は可変抵抗３２の移動端子に接続されている。また、可変抵抗３２の一方の固定端子は、抵抗１６ａを介して接地されると共に、電圧を変換するＩ／Ｆ１２を介してマイコンの入力ポートＰ１に接続されている。
さらにこのエアバッグ起動装置では、従来使用していた第１図における半導体式センサ１５を省略している。他の構成は従来の第１図における構成と同一である。
このように、電流分流用抵抗８ａ，８ｂ、スイッチ素子９ａ，９ｂ，１１、一対のスクイブ１０ａ，１０ｂは、エアバッグを膨張展開させるための駆動手段を構成しており、可変抵抗３２、抵抗１６ａ、Ｉ／Ｆ１２、マイコン１４は、この駆動手段を制御する制御手段を構成している。
また第３図はこの発明の実施の形態１による加速度検知装置すなわち機械式センサ３０の斜視図であり、第４図はこの加速度検知装置の横断面を示す図である。第３図及び第４図において、３２は第２図における可変抵抗、１１１，１１２は固定接点、１１４は固定接点１１１と固定接点１１２と接触する可動接点、１１５は固定接点１１１と可変抵抗３２と接触する可動接点である。また１１６は可動接点１１４，１１５を保持し所定の質量を有する質量体、１１７は質量体１１６を摺動させる摺動軸、１１８は摺動軸１１７の周囲に設置され、質量体１１６を矢印Ａと反対方向に付勢するコイルスプリング、１１９はこの加速度検知装置（機械式センサ３０）のハウジングである。
さらに第５図は機械式センサ３０の模式図である。図に示すように、固定接点１１１はダイオード３と昇圧装置５に、固定接点１１２は電流分流用抵抗８ａ，８ｂに、可変抵抗３２の一端は抵抗１６ａとＩ／Ｆ１２にそれぞれ接続されている。一対の可動接点１１４は、矢印Ａの方向に移動したときに、固定接点１１１と１１２に接触し、固定接点１１１と１１２を導通させる。また、一対の可動接点１１５は、矢印Ａの方向に移動したときに、固定接点１１１と可変抵抗３２に接触し、固定接点１１１と可変抵抗３２を導通させる。すなわち、第２図におけるスイッチ３１ａは、固定接点１１１，１１２、可動接点１１４により構成され、スイッチ３１ｂは固定接点１１１，可変抵抗３２，稼動接点１１５により構成されている。
次に動作について説明する。
第２図において、自動車の始動時にイグニッションスイッチ２が閉じられると、従来と同様に、昇圧装置５はダイオード４を介してバッテリ１からの電圧の供給を受け、例えば、バッテリの電圧よりも高い電圧を生成し、バックアップコンデンサ６を充電する。マイコン１４に対しては、通常バッテリ１より電源装置７を介して、電源電圧の供給が行われる。バッテリ１からの電源供給が失われた際には、バックアップコンデンサ６より電源装置７を介して電源電圧が供給される。
そして自動車が通常に走行しているときは、第３図及び第４図において、質量体１１６はコイルスプリング１１８の弾性力によって矢印Ａと反対方向に付勢されているので、可動接点１１４,１１５は固定接点１１１,１１２や可変抵抗３２と離れている状態となっており、第２図において、昇圧装置５からの電圧は、電流分流用抵抗８ａ,８ｂや可変抵抗３２に供給されない。
ここで自動車が衝突し、自動車の減速度が所定値を越えると、すなわち、機械式センサ３０にとって加速度が所定値を越えると、質量体１１６はコイルスプリング１１８の弾性力に打ち勝ち、機械式センサ３０の可動接点１１４,１１５は矢印Ａの方向に移動し、固定接点１１１と固定接点１１２を電気的に接続して、昇圧装置５からの電圧を電流分流用抵抗８ａ,８ｂに供給すると共に、固定接点１１１と可変抵抗３２を電気的に接続して、昇圧装置５からの電圧を可変抵抗３２に供給する。この場合、機械式センサ３０が受ける加速度の値により、可動接点１１５の位置は可変抵抗３２上で変化し、抵抗１６ａの両端には、可動接点１１５の位置によって変化する電圧が発生する。その後、衝突後に自動車が停止し、加速度が消滅すると、質量体１１６はコイルスプリング１１８の弾性力により戻されるので、可動接点１１４,１１５が、固定接点１１１,１１２や可変抵抗３２から離れ、電流分流用抵抗８ａ,８ｂ及び可変抵抗３２への電圧供給が停止される。
第６図は可変抵抗３２と抵抗１６ａの各抵抗値と電圧の関係を示す等価回路である。図において、可変抵抗３２の抵抗率をρ、長さをｌ、可動接点１１５の一端（抵抗１６ａとの接続側）からの距離をｘ、抵抗１６ａの抵抗値をＲａ、層圧装置５からの電圧をＶ、抵抗１６ａの両端の電圧をＶａとし、可変抵抗３２の断面積を単位断面積とすると、次式が成り立つ。
Ｖａ＝Ｖ・Ｒａ／（ρｘ＋Ｒａ） （１）
この（１）式で、距離ｘにより変化する電圧Ｖａが、Ｉ／Ｆ１２を介してマイコン１４の入力ポートＰ１に入力される。
この（１）式より距離ｘは次のように求めることができる。
ｘ＝（Ｖ・Ｒａ／Ｖａ−Ｒａ）／ρ （２）
そしてマイコン１４は、入力ポートＰ１に入力された信号により、インフレータへの点火の要否を判断し、点火の必要があれば、出力ポートＰ３,Ｐ４,Ｐ５より点火信号を出力して、スイッチ素子９ａ,９ｂ,１１をそれぞれオンさせる。そして昇圧装置５からの電圧により一対のスクイブ１０ａ,１０ｂに点火電流が流れ、エアバッグを膨張展開させる。
ここで、マイコン１４が入力ポートＰ１に入力された信号により、エアバッグを膨張展開させる判定方法について説明する。
第７図は可動接点１１５の移動する距離ｘと移動する時間Ｔによる判定方法を説明する図である。図において、横軸は可動接点１１５が可変抵抗３２に接触を開始してからの時間を示し、縦軸は可変抵抗３２上の可動接点１１５の移動する距離を示す。また、斜線部分はエアバッグを膨張展開させる領域を示す。さらに、衝突形態（Ｉ）は、距離ｘがある程度大きく時間Ｔが小さい場合、衝突形態（II）は、距離ｘ、時間Ｔがある程度大きい場合、衝突形態（III）は、距離ｘが小さく時間Ｔがある程度大きい場合である。ここでは、衝突形態（Ｉ)、（III）の場合は、エアバッグを膨張展開させないが、（II）の場合は、斜線領域線と交わるＱ点でエアバッグを膨張展開させる。マイコン１４は、入力ポートＰ１に入力された信号により、上記距離ｘと時間Ｔを計算し、エアバッグを膨張展開させるかを判定する。
次に、加速度検知装置の物理量から、質量体１１６が移動する速度、すなわち可動接点１１５が移動する速度を所定の時間毎に計算し、その積算値により判定する方法について説明する。
質量体１１６のマス質量をｍ、コイルスプリング１１８のばね定数をｋ、バネ初期荷重をω０、サンプリング時間をΔＴとすると、質量体１１６の速度の積算値Ｕは次式で表せる。
Ｕ＝Σ（ｋｘ＋ω０）ΔＴ／ｍ （３）
ここで（ｋｘ＋ω０）は、コイルスプリング１１８を動かす力であり、（ｋｘ＋ω０）ΔＴ／ｍは、あるサンプリング時間における質量体１１６の速度を示す。そして、この速度の積算値Ｕを所定の速度の積算値Ｕｔｈと比較し、次式が成り立つときにエアバッグを膨張展開させる。
Ｕ＝Σ（ｋｘ＋ω０）ΔＴ／ｍ＞Ｕｔｈ （４）
この判定では、上記加速度検知装置の物理量を予めマイコン１４が保持しておき、入力ポートＰ１に入力される信号より距離ｘを求めて判定する。
この判定方法は各サンプリング時間における速度の積算値を用いて判定することにより、第７図の示す距離と時間の１回のサンプリングにより判定する方法に比べ、種々の衝突形態に対し、より適切な判定が行える。
第８図は自動車が凹凸な道路であるラフロードを走行している場合と、低速衝突した場合の衝撃Ｇ波形を示す。この場合、ラフロード走行に対してはエアバッグを膨張展開させず、低速衝突に対してはエアバッグを膨張展開させる必要があるが、第７図における判定方法では、適切に判定することは困難になる。しかし、上記速度の積算値を使用して判定する方法では、ラフロード走行の衝撃Ｇ波形の積分値は小さく、低速衝突の衝撃Ｇ波形の積分値は大きくなるので、明確に区別することが可能となる。
なお、上記速度の積算値は、加速度検知装置の物理量から求めているが、マイコン１４の入力ポートＰ１に入力される信号により各サンプリング時間における時間と距離より速度を求め、その速度の積算値を使用しても、同様に判定することができる。
マイコン１４は、以上のような判定方法に基づき、入力ポートＰ１に入力された入力信号により、エアバッグを膨張展開させるかどうかを判断する。
また衝突によってバッテリ１から昇圧装置５を介した電圧の供給が停止されても、バックアップコンデンサ６によりスクイブ１０ａ、１０ｂに十分な点火電流を供給する。
以上のように、衝突のエネルギーの大小を判定して、エアバッグの膨張展開の制御を行うようにしたので、従来使用していた半導体式センサを省略することができ、小型化されコストの安価な加速度検知装置及びエアバッグ軌道装置を実現することができるという効果が得られる。
実施の形態２．
第９図はこの発明の実施の形態２によるエアバッグ起動装置を示す図である。実施の形態１の第２図と異なる点は、第２図で開放となっていた可変抵抗３２の他端は、抵抗１６ｂを介して接地されると共に、電圧を変換するＩ／Ｆ１３を介してマイコン１４の入力ポートＰ２に第２接続されている点である。その他の構成は、実施の形態１の第２図と同等である。
また、第１０図は機械式センサ３０の模式図であり、可変抵抗３２の両端に、抵抗１６ａ，Ｉ／Ｆ１２及び抵抗１６ｂ、Ｉ／Ｆ１３がそれぞれ接続されていている。
さらに第１１図は可変抵抗３２と抵抗１６ａ，１６ｂの各抵抗値と電圧の関係を示す等価回路である。図において、抵抗１６ｂの抵抗値をＲｂ、抵抗１６ｂの両端の電圧をＶｂとし、他は実施の形態１の第６図を同じとすると、次式が成り立つ。
Ｖａ＝Ｖ・Ｒａ／（ρｘ＋Ｒａ） （１）
Ｖｂ＝Ｖ・Ｒｂ／（ρ（１−ｘ）＋Ｒｂ） （５）
この（１）式で、距離ｘにより変化する電圧Ｖａが、Ｉ／Ｆ１２を介してマイコン１４の入力ポートＰ１に入力され、（５）式で、距離ｘにより変化する電圧Ｖｂが、Ｉ／Ｆ１３を介してマイコン１４の入力ポートＰ２に入力される。
この（１）式及び（５）式より、距離ｘは次のように求めることができる。
ｘ＝（ρ・１・（Ｖｂ／Ｒｂ）＋Ｖｂ−Ｖａ）
÷（ρ（（Ｖａ／Ｒａ）＋（Ｖｂ／Ｒｂ））） （６）
上記（６）式では、昇圧装置５からの電圧Ｖに関係ないので、電圧Ｖの変動の影響を受けずに距離ｘを求めることができる。
そしてマイコン１４は、入力ポートＰ１とＰ２に入力された信号により、インフレータへの点火の要否を判断し、点火の必要があれば、出力ポートＰ３，Ｐ４，Ｐ５より点火信号を出力し、スイッチ素子９ａ，９ｂ，１１をそれぞれオンさせる。そして昇圧装置５からの電圧により一対のスクイブ１０ａ，１０ｂに点火電流が流れ、エアバッグを膨張展開させる。
ここで、マイコン１４が入力ポートＰ１，Ｐ２に入力された信号によりエアバッグを膨張展開させる判定方法については、実施の形態１と同様に判定する。
以上のように、この実施の携帯２によれば、機械式センサに可変抵抗を備え、衝突のエネルギーの大小を判定して、エアバッグの膨張展開の制御を行うようにしたので、従来使用していた半導体式センサを省略することができ、小型化されコストの安価な加速度検知装置及びエアバッグ起動装置を実現することができるという効果が得られる。
また、昇圧装置５からの電圧Ｖに関係なく距離ｘを求めることができるので、電圧Ｖの変動の影響を受けずに、精度の高いエアバッグ起動装置を実現することができるという効果が得られる。
実施の形態３．
第１２図はこの発明の実施の形態３によるエアバッグ起動装置を示す図であり、第１３図は機械式センサ３０の模式図である。第１３図に示すように、実施の形態１の第５図とは異なり、固定接点１１１が固定接点１１１ａと１１１ｂの２つに分離され、固定接点１１１ａ，１１２、可動接点１１４により、第１２図のスイッチ３１ａが構成され、固定接点１１１ｂ、可変抵抗３２、可動接点１１５により、第１２図のスイッチ３１ｂが構成されている。また、可変抵抗３２の一方の端子は接地され、他方の端子は、固定接点１１１ａと同様に昇圧装置５に接続され、固定接点１１１ｂは、Ｉ／Ｆ１２を介してマイコン１４の入力ポートＰ１に接続されている。
第１４図は可変抵抗３２の抵抗値と電圧の関係を示す等価回路である。図において、抵抗値ρｘの両端の電圧をＶｃとすると次式が成り立つ。
Ｖｃ＝Ｖ・ρｘ＝Ｖ・ｘ／ｌ （７）
この（７）式より、距離ｘは次のように求めることができる。
ｘ＝Ｖｃ・ｌ／Ｖ （８）
上記（８）式では、可変抵抗３２の抵抗率ρに依存しないので、温度特性の影響を考慮せずに距離ｘを求めることができ、可変抵抗３２の材料の選定が容易となる。
そしてマイコン１４はｍ入力ポートＰ１に入力された信号により、インフレータへの点火の要否を判断し、点火の必要があれば、出力ポートＰ３，Ｐ４，Ｐ５より点火信号を出力し、スイッチ素子９ａ，９ｂ，１１をそれぞれオンさせる。そして昇圧装置５からの電圧により一対のスクイブ１０ａ，１０ｂに点火電流が流れ、エアバッグを膨張展開させる。
ここで、マイコン１４が入力ポートＰ１に入力された信号により、エアバッグを膨張展開させる判定方法については、実施の形態１と同様に判定する。
以上のように、この実施の形態３によれば、機械式センサに可変抵抗を備え、衝突のエネルギーの大小を判定して、エアバッグの膨張展開の制御を行うようにしたので、従来使用していた半導体式センサを省略することができ、小型化されコストの安価な加速度検知装置及びエアバッグ起動装置を実現することができるという効果が得られる。
また、可変抵抗３２の抵抗率ρに関係なく距離ｘを求めることができるので、温度特性を考慮しなくても高い信頼性が確保できると共に、回路構成が単純でしかもマイコン１４内の計算が簡単に済むという効果が得られる。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明に係る加速度検知装置及びエアバッグ起動装置は、従来使用していた半導体式センサを省略することができ、小型化され安価なコストで実現するものに適している。
この発明は、自動車の移動体に設けられ、この移動体の衝突時に発生する加速度を検出し、自動車等のエアバッグを起動させるための加速度検知装置とエアバッグ起動装置に関するものである。
背景技術
第１図は従来の加速度検知装置を使用し、エアバッグを起動させる従来のエアバッグ起動装置を示す図である。図において、１は自動車の各部に必要な電源を供給するバッテリ,２はバッテリ１による電源の供給を開閉するイグニッションスイッチ、３及び４は逆流防止用のダイオード、５はバッテリ１の電圧を昇圧する昇圧装置,６は自動車の衝突によりバッテリ１からの電源供給が失われた場合に、電圧を供給するバックアップコンデンサ,７はマイコン１４に電圧を供給する電源装置である。
また８ａ,８ｂは電流分流用の抵抗、９ａ,９ｂは電流の開閉を行うスイッチ素子、１０ａ,１０ｂはエアバッグを膨張展開させるためのインフレーターに点火する一対のスクイブ、１１は電流の開閉を行うスイッチ素子、１４は電源装置７より安定化された電圧の供給を受けて、制御回路全体の制御を行うマイコン、１５は自動車の衝突による加速度変化を電気信号に変換してマイコン１４に伝達する半導体式センサである。
さらに２０は自動車の衝突を検出する機械式センサであり、自動車の衝突時に自動車が減速し、その慣性エネルギーによる加速度を受けて動作するスイッチ２１を備えている。
ここで機械式センサ２０のスイッチ２１の一方の端子はダイオード３と昇圧装置５に接続され、他方の端子は電流分流用の抵抗８ａ,８ｂに接続され、スイッチ素子９ａ,９ｂ１１のゲートは、マイコン１４の出力ポートＰ３,Ｐ４,Ｐ５にそれぞれ接続され、半導体式センサ１５はマイコン１４の入力ポートＰ６に接続されている。
このようにエアバッグ起動装置に使用する加速度検知装置として、加速度の大小を検知する半導体式センサと誤動作防止用の機械式センサを使用している。
次に動作について説明する。
自動車の始動時にイグニッションスイッチ２が閉じられると、昇圧装置５はダイオード４を介してバッテリ１からの電圧の供給を受け、例えばバッテリ１の電圧よりも高い電圧を生成し、バックアップコンデンサ６を充電する。マイコン１４に対しては、通常バッテリ１より電源装置７を介して電源電圧の供給が行われる。バッテリ１からの電源供給が失われた際には、バックアップコンデンサ６より電源装置７を介して、電源電圧が供給される。
ここで自動車が衝突し、自動車の減速度が所定値を越えると、機械式センサ２０のスイッチ２１が閉じて、昇圧装置５からの電圧の電流分流用の抵抗８ａ,８ｂに供給すると共に、半導体式センサ１５が衝突による加速度を積分し、電気信号に変換してマイコン１４の入力ポートＰ６に伝達する。
半導体式センサ１５からの入力を受けて、マイコン１４はインフレータへの点火の要否を判断し、点火の必要があれば、出力ポートＰ３,Ｐ４,Ｐ５より点火信号を出力して、スイッチ素子９ａ,９ｂ,１１をそれぞれオンさせる。そして昇圧装置５からの電圧により一対のスクイブ１０ａ,１０ｂに点火電流が流れ、エアバッグを膨張展開させる。また衝突によってバッテリ１から電圧の供給が停止されても、バックアップコンデンサ６によりスクイブ１０ａ,１０ｂに十分な点火電流を供給することができる。
従来の加速度検知装置としては、以下のように加速度の大小を検知する半導体式センサ１５と誤動作防止用に機械式センサ２０を使用している。これは、半導体式センサ１５が伝搬ノイズ等で誤作動した場合のエアバッグ起動装置の起動を防止するために、機械式センサ２０を使用し二重系で信頼性を確保しているためである。このように、半導体式センサと機械式センサを併用してエアバッグ起動装置を構成していたので、エアバッグ起動装置全体の小型化が困難であり、コストが割高になるという課題があった
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、小型化されコストの安価な加速度検知装置及びエアバッグ起動装置を得ることを目的とする。
発明の開示
この発明に係る加速度検知装置は、所定の質量を持つ質量体と、この質量体が摺動する摺動軸と、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材と、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点と、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２、第３の固定接点及び可変抵抗とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通し、第３の固定接点と可変抵抗が導通するものである。
この発明に係るエアバッグ起動装置は、所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が動通し、第１の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第１の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るとともに、制御手段が、入力した制御信号から可動接点が可変抵抗上を移動する距離とその時間を求め、この距離と時間に基づき、駆動手段を制御するものである。
この発明に係るエアバッグ起動装置は、所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が動通し、第１の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第１の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るとともに、制御手段が、入力した制御信号を所定時間ごとにサンプリングして可動接点の速度の積算値を求め、この速度の積算値に基づき、駆動手段を制御するものである。
この発明に係るエアバッグ起動装置は、所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２、第３の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通し、第３の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張展開させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第３の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るものである。
この発明に係るエアバッグ起動装置は、制御手段が、入力した制御信号から可動接点が可変抵抗上を移動する距離とその時間を求め、この距離と時間に基づき、駆動手段を制御するものである。
この発明に係るエアバッグ起動装置は、制御手段が、入力した制御信号を所定時間ごとにサンプリングして可動接点の速度の積算値を求め、この速度の積算値に基づき、駆動手段を制御するものである。
この発明に係る加速度検知装置は、所定の質量を持つ質量体と、この質量体が摺動する摺動軸と、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材と、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点と、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２、第３の固定接点及び可変抵抗とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通し、第３の固定接点と可変抵抗が導通するものである。
このことによって、従来使用していた半導体式センサを併用しなくても済む小型化されたコストの安価な加速度検知装置を得ることができるという効果を奏する。
この発明にかかるエアバッグ起動装置は、所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が動通し、第１の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第１の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るとともに、制御手段が、入力した制御信号から可動接点が可変抵抗上を移動する距離とその時間を求め、この距離と時間に基づき、駆動手段を制御するものである。
このことによって、従来使用していた半導体式センサを併用しなくても済む小型化されたコストの安価なエアバッグ起動装置を得ることができるという効果を奏する。また、衝突形態により適切にエアバッグを膨張展開させることができるという効果を奏する。
この発明にかかるエアバッグ起動装置は、所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が動通し、第１の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第１の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るとともに、制御手段が、入力した制御信号を所定時間ごとにサンプリングして可動接点の速度の積算値を求め、この速度の積算値に基づき、駆動手段を制御するものである。
このことによって、従来使用していた半導体式センサを併用しなくても済む小型化されたコストの安価なエアバッグ起動装置を得ることができるという効果を奏する。また、衝突形態により適切にエアバッグを膨張展開させることができるという効果を奏する。
所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、弾性部材に対抗して質量体と共に摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２、第３の固定接点及び可変抵抗を有し、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通し、第３の固定接点と可変抵抗が導通する加速度検知装置と、エアバッグを膨張展開させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、可動接点の移動量に対応して、第１の固定接点と第２の固定接点が導通することにより駆動手段の電源電圧を供給し、第３の固定接点と可変抵抗が導通することにより、制御手段の制御信号を得るものである。
このことによって、従来使用していた半導体式センサを併用しなくても済む小型化されたコストの安価なエアバッグ起動装置を得ることができると共に、可変抵抗の温度特性を考慮しなくても高い信頼性が確保でき、しかも制御手段の回路構成が単純で計算が簡単に済むという効果を奏する。
この発明にかかるエアバッグ起動装置は、制御手段が、入力した制御信号から可動接点が可変抵抗上を移動する距離とその時間を求め、この距離と時間に基づき、駆動手段を制御するものである。
このことによって、衝突形態により適切にエアバッグを膨張展開させることができるという効果を奏する。
この発明にかかるエアバッグ起動装置は、制御手段が、入力した制御信号を所定時間ごとにサンプリングして可動接点の速度の積算値を求め、この速度の積算値に基づき、駆動手段を制御するものである。
このことによって、衝突形態により適切にエアバッグを膨張展開させることができる言う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に実施の形態１による従来の加速度検知装置を使用し、エアバッグを起動させる従来のエアバッグ起動装置を示す図である。
第２図はこの発明の実施の形態１による加速度検知装置を使用し、エアバッグを起動させる実施の形態１によるエアバッグ起動装置を示す図である
第３図はこの発明の実施の形態１による加速度検知装置を示す斜視図である。
第４図はこの発明の実施の形態１による加速度検知装置の横断図を示す図である。
第５図はこの発明の実施の形態１による機械式センサの模式図である。
第６図はこの発明に実施の形態１による機械式センサの等価回路である。
第７図はこの発明の実施の形態１によるエアバッグを膨張展開させる判定方法を説明する図である。
第８図はラフロード走行と低速衝突の場合に衝撃Ｇ波形を示す図である。
第９図はこの発明の実施の形態２によるエアバッグ起動装置を示す図である。
第１０図はこの発明の実施の形態２による機械式センサの模式図である。
第１１図はこの発明の実施の形態２による機械式センサの等価回路である。
第１２図はこの発明の実施の形態３によるエアバッグ起動装置を示す図である。
第１３図はこの発明の実施の形態３による機械式センサの模式図である。
第１４図はこの発明の実施の形態による機械式センサの等価回路である。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
第２図はこの発明の実施の形態１による加速度検知装置を使用し、エアバッグを起動させるエアバッグ起動装置を示す図である。図において、３０は機械式センサであり、自動車の衝突時の加速度を受けて閉じる２ヶのスイッチ３１ａ，３１ｂとニクロム板等の可変抵抗３２により構成されている。そして、スイッチ３１ａの一方の端子はダイオード３、昇圧装置５に接続され、他方の端子は可変抵抗３２の移動端子に接続されている。また、可変抵抗３２の一方の固定端子は、抵抗１６ａを介して接地されると共に、電圧を変換するＩ／Ｆ１２を介してマイコンの入力ポートＰ１に接続されている。
さらにこのエアバッグ起動装置では、従来使用していた第１図における半導体式センサ１５を省略している。他の構成は従来の第１図における構成と同一である。
このように、電流分流用抵抗８ａ，８ｂ、スイッチ素子９ａ，９ｂ，１１、一対のスクイブ１０ａ，１０ｂは、エアバッグを膨張展開させるための駆動手段を構成しており、可変抵抗３２、抵抗１６ａ、Ｉ／Ｆ１２、マイコン１４は、この駆動手段を制御する制御手段を構成している。
また第３図はこの発明の実施の形態１による加速度検知装置すなわち機械式センサ３０の斜視図であり、第４図はこの加速度検知装置の横断面を示す図である。第３図及び第４図において、３２は第２図における可変抵抗、１１１，１１２は固定接点、１１４は固定接点１１１と固定接点１１２と接触する可動接点、１１５は固定接点１１１と可変抵抗３２と接触する可動接点である。また１１６は可動接点１１４，１１５を保持し所定の質量を有する質量体、１１７は質量体１１６を摺動させる摺動軸、１１８は摺動軸１１７の周囲に設置され、質量体１１６を矢印Ａと反対方向に付勢するコイルスプリング、１１９はこの加速度検知装置（機械式センサ３０）のハウジングである。
さらに第５図は機械式センサ３０の模式図である。図に示すように、固定接点１１１はダイオード３と昇圧装置５に、固定接点１１２は電流分流用抵抗８ａ，８ｂに、可変抵抗３２の一端は抵抗１６ａとＩ／Ｆ１２にそれぞれ接続されている。一対の可動接点１１４は、矢印Ａの方向に移動したときに、固定接点１１１と１１２に接触し、固定接点１１１と１１２を導通させる。また、一対の可動接点１１５は、矢印Ａの方向に移動したときに、固定接点１１１と可変抵抗３２に接触し、固定接点１１１と可変抵抗３２を導通させる。すなわち、第２図におけるスイッチ３１ａは、固定接点１１１，１１２、可動接点１１４により構成され、スイッチ３１ｂは固定接点１１１，可変抵抗３２，稼動接点１１５により構成されている。
次に動作について説明する。
第２図において、自動車の始動時にイグニッションスイッチ２が閉じられると、従来と同様に、昇圧装置５はダイオード４を介してバッテリ１からの電圧の供給を受け、例えば、バッテリの電圧よりも高い電圧を生成し、バックアップコンデンサ６を充電する。マイコン１４に対しては、通常バッテリ１より電源装置７を介して、電源電圧の供給が行われる。バッテリ１からの電源供給が失われた際には、バックアップコンデンサ６より電源装置７を介して電源電圧が供給される。
そして自動車が通常に走行しているときは、第３図及び第４図において、質量体１１６はコイルスプリング１１８の弾性力によって矢印Ａと反対方向に付勢されているので、可動接点１１４,１１５は固定接点１１１,１１２や可変抵抗３２と離れている状態となっており、第２図において、昇圧装置５からの電圧は、電流分流用抵抗８ａ,８ｂや可変抵抗３２に供給されない。
ここで自動車が衝突し、自動車の減速度が所定値を越えると、すなわち、機械式センサ３０にとって加速度が所定値を越えると、質量体１１６はコイルスプリング１１８の弾性力に打ち勝ち、機械式センサ３０の可動接点１１４,１１５は矢印Ａの方向に移動し、固定接点１１１と固定接点１１２を電気的に接続して、昇圧装置５からの電圧を電流分流用抵抗８ａ,８ｂに供給すると共に、固定接点１１１と可変抵抗３２を電気的に接続して、昇圧装置５からの電圧を可変抵抗３２に供給する。この場合、機械式センサ３０が受ける加速度の値により、可動接点１１５の位置は可変抵抗３２上で変化し、抵抗１６ａの両端には、可動接点１１５の位置によって変化する電圧が発生する。その後、衝突後に自動車が停止し、加速度が消滅すると、質量体１１６はコイルスプリング１１８の弾性力により戻されるので、可動接点１１４,１１５が、固定接点１１１,１１２や可変抵抗３２から離れ、電流分流用抵抗８ａ,８ｂ及び可変抵抗３２への電圧供給が停止される。
第６図は可変抵抗３２と抵抗１６ａの各抵抗値と電圧の関係を示す等価回路である。図において、可変抵抗３２の抵抗率をρ、長さをｌ、可動接点１１５の一端（抵抗１６ａとの接続側）からの距離をｘ、抵抗１６ａの抵抗値をＲａ、層圧装置５からの電圧をＶ、抵抗１６ａの両端の電圧をＶａとし、可変抵抗３２の断面積を単位断面積とすると、次式が成り立つ。
Ｖａ＝Ｖ・Ｒａ／（ρｘ＋Ｒａ） （１）
この（１）式で、距離ｘにより変化する電圧Ｖａが、Ｉ／Ｆ１２を介してマイコン１４の入力ポートＰ１に入力される。
この（１）式より距離ｘは次のように求めることができる。
ｘ＝（Ｖ・Ｒａ／Ｖａ−Ｒａ）／ρ （２）
そしてマイコン１４は、入力ポートＰ１に入力された信号により、インフレータへの点火の要否を判断し、点火の必要があれば、出力ポートＰ３,Ｐ４,Ｐ５より点火信号を出力して、スイッチ素子９ａ,９ｂ,１１をそれぞれオンさせる。そして昇圧装置５からの電圧により一対のスクイブ１０ａ,１０ｂに点火電流が流れ、エアバッグを膨張展開させる。
ここで、マイコン１４が入力ポートＰ１に入力された信号により、エアバッグを膨張展開させる判定方法について説明する。
第７図は可動接点１１５の移動する距離ｘと移動する時間Ｔによる判定方法を説明する図である。図において、横軸は可動接点１１５が可変抵抗３２に接触を開始してからの時間を示し、縦軸は可変抵抗３２上の可動接点１１５の移動する距離を示す。また、斜線部分はエアバッグを膨張展開させる領域を示す。さらに、衝突形態（Ｉ）は、距離ｘがある程度大きく時間Ｔが小さい場合、衝突形態（II）は、距離ｘ、時間Ｔがある程度大きい場合、衝突形態（III）は、距離ｘが小さく時間Ｔがある程度大きい場合である。ここでは、衝突形態（Ｉ)、（III）の場合は、エアバッグを膨張展開させないが、（II）の場合は、斜線領域線と交わるＱ点でエアバッグを膨張展開させる。マイコン１４は、入力ポートＰ１に入力された信号により、上記距離ｘと時間Ｔを計算し、エアバッグを膨張展開させるかを判定する。
次に、加速度検知装置の物理量から、質量体１１６が移動する速度、すなわち可動接点１１５が移動する速度を所定の時間毎に計算し、その積算値により判定する方法について説明する。
質量体１１６のマス質量をｍ、コイルスプリング１１８のばね定数をｋ、バネ初期荷重をω０、サンプリング時間をΔＴとすると、質量体１１６の速度の積算値Ｕは次式で表せる。
Ｕ＝Σ（ｋｘ＋ω０）ΔＴ／ｍ （３）
ここで（ｋｘ＋ω０）は、コイルスプリング１１８を動かす力であり、（ｋｘ＋ω０）ΔＴ／ｍは、あるサンプリング時間における質量体１１６の速度を示す。そして、この速度の積算値Ｕを所定の速度の積算値Ｕｔｈと比較し、次式が成り立つときにエアバッグを膨張展開させる。
Ｕ＝Σ（ｋｘ＋ω０）ΔＴ／ｍ＞Ｕｔｈ （４）
この判定では、上記加速度検知装置の物理量を予めマイコン１４が保持しておき、入力ポートＰ１に入力される信号より距離ｘを求めて判定する。
この判定方法は各サンプリング時間における速度の積算値を用いて判定することにより、第７図の示す距離と時間の１回のサンプリングにより判定する方法に比べ、種々の衝突形態に対し、より適切な判定が行える。
第８図は自動車が凹凸な道路であるラフロードを走行している場合と、低速衝突した場合の衝撃Ｇ波形を示す。この場合、ラフロード走行に対してはエアバッグを膨張展開させず、低速衝突に対してはエアバッグを膨張展開させる必要があるが、第７図における判定方法では、適切に判定することは困難になる。しかし、上記速度の積算値を使用して判定する方法では、ラフロード走行の衝撃Ｇ波形の積分値は小さく、低速衝突の衝撃Ｇ波形の積分値は大きくなるので、明確に区別することが可能となる。
なお、上記速度の積算値は、加速度検知装置の物理量から求めているが、マイコン１４の入力ポートＰ１に入力される信号により各サンプリング時間における時間と距離より速度を求め、その速度の積算値を使用しても、同様に判定することができる。
マイコン１４は、以上のような判定方法に基づき、入力ポートＰ１に入力された入力信号により、エアバッグを膨張展開させるかどうかを判断する。
また衝突によってバッテリ１から昇圧装置５を介した電圧の供給が停止されても、バックアップコンデンサ６によりスクイブ１０ａ、１０ｂに十分な点火電流を供給する。
以上のように、衝突のエネルギーの大小を判定して、エアバッグの膨張展開の制御を行うようにしたので、従来使用していた半導体式センサを省略することができ、小型化されコストの安価な加速度検知装置及びエアバッグ軌道装置を実現することができるという効果が得られる。
実施の形態２．
第９図はこの発明の実施の形態２によるエアバッグ起動装置を示す図である。実施の形態１の第２図と異なる点は、第２図で開放となっていた可変抵抗３２の他端は、抵抗１６ｂを介して接地されると共に、電圧を変換するＩ／Ｆ１３を介してマイコン１４の入力ポートＰ２に第２接続されている点である。その他の構成は、実施の形態１の第２図と同等である。
また、第１０図は機械式センサ３０の模式図であり、可変抵抗３２の両端に、抵抗１６ａ，Ｉ／Ｆ１２及び抵抗１６ｂ、Ｉ／Ｆ１３がそれぞれ接続されていている。
さらに第１１図は可変抵抗３２と抵抗１６ａ，１６ｂの各抵抗値と電圧の関係を示す等価回路である。図において、抵抗１６ｂの抵抗値をＲｂ、抵抗１６ｂの両端の電圧をＶｂとし、他は実施の形態１の第６図を同じとすると、次式が成り立つ。
Ｖａ＝Ｖ・Ｒａ／（ρｘ＋Ｒａ） （１）
Ｖｂ＝Ｖ・Ｒｂ／（ρ（１−ｘ）＋Ｒｂ） （５）
この（１）式で、距離ｘにより変化する電圧Ｖａが、Ｉ／Ｆ１２を介してマイコン１４の入力ポートＰ１に入力され、（５）式で、距離ｘにより変化する電圧Ｖｂが、Ｉ／Ｆ１３を介してマイコン１４の入力ポートＰ２に入力される。
この（１）式及び（５）式より、距離ｘは次のように求めることができる。
ｘ＝（ρ・１・（Ｖｂ／Ｒｂ）＋Ｖｂ−Ｖａ）
÷（ρ（（Ｖａ／Ｒａ）＋（Ｖｂ／Ｒｂ））） （６）
上記（６）式では、昇圧装置５からの電圧Ｖに関係ないので、電圧Ｖの変動の影響を受けずに距離ｘを求めることができる。
そしてマイコン１４は、入力ポートＰ１とＰ２に入力された信号により、インフレータへの点火の要否を判断し、点火の必要があれば、出力ポートＰ３，Ｐ４，Ｐ５より点火信号を出力し、スイッチ素子９ａ，９ｂ，１１をそれぞれオンさせる。そして昇圧装置５からの電圧により一対のスクイブ１０ａ，１０ｂに点火電流が流れ、エアバッグを膨張展開させる。
ここで、マイコン１４が入力ポートＰ１，Ｐ２に入力された信号によりエアバッグを膨張展開させる判定方法については、実施の形態１と同様に判定する。
以上のように、この実施の携帯２によれば、機械式センサに可変抵抗を備え、衝突のエネルギーの大小を判定して、エアバッグの膨張展開の制御を行うようにしたので、従来使用していた半導体式センサを省略することができ、小型化されコストの安価な加速度検知装置及びエアバッグ起動装置を実現することができるという効果が得られる。
また、昇圧装置５からの電圧Ｖに関係なく距離ｘを求めることができるので、電圧Ｖの変動の影響を受けずに、精度の高いエアバッグ起動装置を実現することができるという効果が得られる。
実施の形態３．
第１２図はこの発明の実施の形態３によるエアバッグ起動装置を示す図であり、第１３図は機械式センサ３０の模式図である。第１３図に示すように、実施の形態１の第５図とは異なり、固定接点１１１が固定接点１１１ａと１１１ｂの２つに分離され、固定接点１１１ａ，１１２、可動接点１１４により、第１２図のスイッチ３１ａが構成され、固定接点１１１ｂ、可変抵抗３２、可動接点１１５により、第１２図のスイッチ３１ｂが構成されている。また、可変抵抗３２の一方の端子は接地され、他方の端子は、固定接点１１１ａと同様に昇圧装置５に接続され、固定接点１１１ｂは、Ｉ／Ｆ１２を介してマイコン１４の入力ポートＰ１に接続されている。
第１４図は可変抵抗３２の抵抗値と電圧の関係を示す等価回路である。図において、抵抗値ρｘの両端の電圧をＶｃとすると次式が成り立つ。
Ｖｃ＝Ｖ・ρｘ＝Ｖ・ｘ／ｌ （７）
この（７）式より、距離ｘは次のように求めることができる。
ｘ＝Ｖｃ・ｌ／Ｖ （８）
上記（８）式では、可変抵抗３２の抵抗率ρに依存しないので、温度特性の影響を考慮せずに距離ｘを求めることができ、可変抵抗３２の材料の選定が容易となる。
そしてマイコン１４はｍ入力ポートＰ１に入力された信号により、インフレータへの点火の要否を判断し、点火の必要があれば、出力ポートＰ３，Ｐ４，Ｐ５より点火信号を出力し、スイッチ素子９ａ，９ｂ，１１をそれぞれオンさせる。そして昇圧装置５からの電圧により一対のスクイブ１０ａ，１０ｂに点火電流が流れ、エアバッグを膨張展開させる。
ここで、マイコン１４が入力ポートＰ１に入力された信号により、エアバッグを膨張展開させる判定方法については、実施の形態１と同様に判定する。
以上のように、この実施の形態３によれば、機械式センサに可変抵抗を備え、衝突のエネルギーの大小を判定して、エアバッグの膨張展開の制御を行うようにしたので、従来使用していた半導体式センサを省略することができ、小型化されコストの安価な加速度検知装置及びエアバッグ起動装置を実現することができるという効果が得られる。
また、可変抵抗３２の抵抗率ρに関係なく距離ｘを求めることができるので、温度特性を考慮しなくても高い信頼性が確保できると共に、回路構成が単純でしかもマイコン１４内の計算が簡単に済むという効果が得られる。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明に係る加速度検知装置及びエアバッグ起動装置は、従来使用していた半導体式センサを省略することができ、小型化され安価なコストで実現するものに適している。
Claims (6)
- 所定の質量を持つ質量体と、この質量体が摺動する摺動軸と、上記質量体を所定の方向に付勢する弾性部材と、上記所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、上記弾性部材に対抗して上記質量体と共に上記摺動軸に沿って移動する可動接点と、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２、第３の固定接点及び可変抵抗とを備え、上記可動接点の移動量に対応して、上記第１の固定接点と上記第２の固定接点が導通し、上記第３の固定接点と上記可変抵抗が導通することを特徴とする加速度検知装置。
- 所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、上記質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、上記所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、上記弾性部材に対抗して上記質量体と共に上記摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２の固定接点及び可変抵抗を有し、上記可動接点の移動量に対応して、上記第１の固定接点と上記第２の固定接点が動通し、上記第１の固定接点と上記可変抵抗が導通する加速度検知装置と、
エアバッグを膨張させる駆動手段と、
上記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
上記可動接点の移動量に対応して、上記第１の固定接点と上記第２の固定接点が導通することにより上記駆動手段の電源電圧を供給し、上記第１の固定接点と上記可変抵抗が導通することにより、上記制御手段の制御信号を得るとともに、上記制御手段が、入力した制御信号から可動接点が可変抵抗上を移動する距離とその時間を求め、この距離と時間に基づき、駆動手段を制御することを特徴とするエアバッグ起動装置。 - 所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、上記質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、上記所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、上記弾性部材に対抗して上記質量体と共に上記摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２の固定接点及び可変抵抗を有し、上記可動接点の移動量に対応して、上記第１の固定接点と上記第２の固定接点が動通し、上記第１の固定接点と上記可変抵抗が導通する加速度検知装置と、
エアバッグを膨張させる駆動手段と、
上記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
上記可動接点の移動量に対応して、上記第１の固定接点と上記第２の固定接点が導通することにより上記駆動手段の電源電圧を供給し、上記第１の固定接点と上記可変抵抗が導通することにより、上記制御手段の制御信号を得るとともに、上記制御手段が、入力した制御信号を所定時間ごとにサンプリングして可動接点の速度の積算値を求め、この速度の積算値に基づき、駆動手段を制御することを特徴とするエアバッグ起動装置。 - 所定の質量を持つ質量体、この質量体が摺動する摺動軸、上記質量体を所定の方向に付勢する弾性部材、上記所定の方向と反対方向の加速度を受けたとき、上記弾性部材に対抗して上記質量体と共に上記摺動軸に沿って移動する可動接点、この可動接点の移動に伴い接触する第１、第２、第３の固定接点及び可変抵抗を有し、上記可動接点の移動量に対応して、上記第１の固定接点と上記第２の固定接点が導通し、上記第３の固定接点と上記可変抵抗が導通する加速度検知装置と、
エアバッグを膨張展開させる駆動手段と、
上記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
上記可動接点の移動量に対応して、上記第１の固定接点と上記第２の固定接点が導通することにより上記駆動手段の電源電圧を供給し、上記第３の固定接点と上記可変抵抗が導通することにより、上記制御手段の制御信号を得ることを特徴とするエアバッグ起動装置。 - 制御手段が、入力した制御信号から可動接点が可変抵抗上を移動する距離とその時間を求め、この距離と時間に基づき、駆動手段を制御することを特徴とする請求の範囲第４項記載のエアバッグ起動装置。
- 制御手段が、入力した制御信号を所定時間ごとにサンプリングして可動接点の速度の積算値を求め、この速度の積算値に基づき、駆動手段を制御することを特徴とする請求の範囲第４項記載のエアバッグ起動装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP1998/001937 WO1999055557A1 (fr) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Capteur d'acceleration et declencheur d'air-bag |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3992755B2 true JP3992755B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=14208129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54023899A Expired - Fee Related JP3992755B2 (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 加速度検知装置及びエアバッグ起動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3992755B2 (ja) |
| WO (1) | WO1999055557A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008185591A (ja) * | 2008-02-22 | 2008-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 加速度検出装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03121951A (ja) * | 1989-10-04 | 1991-05-23 | Alps Electric Co Ltd | エアバツグ起動制御装置 |
| DE4034974A1 (de) * | 1989-11-03 | 1991-05-08 | Trw Vehicle Safety Systems | Verfahren zur bestimmung von frequenzkomponenten in einem fahrzeugzusammenstoss |
| JP2754831B2 (ja) * | 1990-02-14 | 1998-05-20 | 日産自動車株式会社 | ２次元加速度センサ |
| JPH041461U (ja) * | 1990-04-16 | 1992-01-08 | ||
| JPH0478640A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-12 | Zexel Corp | 乗員保護装置の作動装置 |
| JP3351218B2 (ja) * | 1996-01-31 | 2002-11-25 | 三菱電機株式会社 | 加速度検知装置 |
-
1998
- 1998-04-27 WO PCT/JP1998/001937 patent/WO1999055557A1/ja active Application Filing
- 1998-04-27 JP JP54023899A patent/JP3992755B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1999055557A1 (fr) | 1999-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2847426B2 (ja) | 車輌用安全システムの作動チェック方法 | |
| US5722686A (en) | Method and apparatus for sensing an occupant position using capacitance sensing | |
| US5390951A (en) | Operation control system for vehicular air bag system | |
| KR0183411B1 (ko) | 자동차용 에어백 시스템 | |
| US5564737A (en) | Vehicular passenger protection system | |
| JP2577139B2 (ja) | 自動車の安全装置に対する作動回路 | |
| EP1171329B1 (en) | Air bag cover with vehicle operator position sensor and horn switch | |
| JP3392180B2 (ja) | 車両用安全装置の制御システム | |
| JPS6157219B2 (ja) | ||
| KR100194065B1 (ko) | 승객보호장치 및 그의 기동장치 | |
| US6263271B1 (en) | Passenger detection system comprising side airbag which is deployable or non-deployable according to seating condition | |
| CA2027927C (en) | Velocity change sensor with spring bias | |
| JP3219119B2 (ja) | 乗員保護装置における起動装置 | |
| JP3992755B2 (ja) | 加速度検知装置及びエアバッグ起動装置 | |
| EP0941181B1 (en) | Improvements in or relating to an electronic control circuit for a vehicle safety device | |
| WO1999041114A1 (fr) | Dispositif de detection de l'acceleration et dispositif de mise en oeuvre d'un coussin gonflable de securite | |
| EP1049607B1 (en) | A vehicle safety system | |
| GB1465831A (en) | Vehicle occupant passive restraint system and the monitoring thereof | |
| WO2001032475A1 (en) | Improvements in or relating to a control system | |
| KR100452867B1 (ko) | 차량의 충돌 가속도 검출 장치 | |
| JP3408931B2 (ja) | サイドエアバッグ用起爆装置 | |
| JP4248233B2 (ja) | エアーバック起動装置 | |
| JP2838854B2 (ja) | 車両安全装置の制御システム | |
| JP3779435B2 (ja) | エアバッグ装置 | |
| JP2991604B2 (ja) | エアバッグの点火駆動判定回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050318 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061128 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070313 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070510 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070626 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070725 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |