(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスクイブを備え、それらのスクイブに同時に又は時間差をもって通電することによってエアバッグの展開圧力を調整するマルチステージインフレータを有し、前記複数のスクイブそれぞれに対して給電するためのそれぞれのスクイブラインの上流側配線又は下流側配線が共通結線され、前記スクイブそれぞれの故障の有無を診断する自己診断回路を備えた乗員拘束装置において、
前記自己診断回路が、前記複数のスクイブの内１つのスクイブに診断電流を通電し、当該診断電流を通電している状態で診断電流を通電しているスクイブと他のスクイブとの両端電圧を比較し、ほぼ同一である場合に、診断電流を通電している前記スクイブに対応した前記スクイブラインと前記他のスクイブに対応した前記スクイブラインとの間が短絡していると判断することを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項２】
前記自己診断回路が故障と判断した時に点灯させる警告灯を備えて成る請求項１に記載の乗員拘束装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチステージインフレータを有する乗員拘束装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シートに着座している乗員の有無やチャイルドシートの取付の有無を検出し、その乗員有無、乗員位置に基づいてエアバッグの展開圧力を調整する機能を備えた乗員拘束装置が知られている。
【０００３】
この従来の乗員拘束装置では、エアバッグの展開圧力の調整のためにインフレータを２つ設け、上述した乗員有無、乗員位置に基づいて、これらを同時に展開させるか（フルデプロイモード）、時間差を持たせて展開させるか（テーラードデプロイモード）、あるいは展開させないか（カットオフモード）を切り換えるようにしている（なお、本明細書では、このような展開圧力の調整機能を備えた２つのインフレータを「デュアルステージインフレータ」と称し、さらに一般的にエアバッグの展開圧力調整機能を備えた複数のインフレータを「マルチステージインフレータ」と称する）。
【０００４】
そして、このようなデュアルステージインフレータを備えた乗員拘束装置では、回路部品点数を削減するために、２つのスクイブに対するスクイブラインの上流側あるいは下流側を共通結線している。
【０００５】
また従来から、乗員拘束装置は、システムの自己診断をシステム起動時に実行して故障診断したときには警告灯によって表示する自己診断機能を備えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のデュアルステージインフレータを備えた乗員拘束装置では、次のような問題点があった。すなわち、２つのスクイブそれぞれに対するスクイブラインにおいて、共通結線されていない下流側同士あるいは上流側同士が何らかの原因で相互に短絡していると、上述したテーラードデプロイモードでエアバッグを展開させるためにまず１段目のスクイブによりエアバッグを展開させようとした場合に、その短絡によって２段目のスクイブにも展開電流が流れしてしまい、結局２つのインフレータが同時に作動してエアバッグが上述したフルデプロイモードで展開してしまうことになり、所望の圧力で展開できなくなる。
【０００７】
これを避けるためには、複数のスクイブのスクイブラインの短絡を検出するための専用の検出回路を設けることが考えられるが、それにより大幅なコストアップが避けられなくなる。
【０００８】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、従来回路に対して回路部品を追加しないことでコストアップを抑えながらも、確実に短絡故障を診断することができる機能を備えた乗員拘束装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、複数のスクイブを備え、それらのスクイブに同時に又は時間差をもって通電することによってエアバッグの展開圧力を調整するマルチステージインフレータを有し、前記複数のスクイブそれぞれに対して給電するためのスクイブラインの上流側配線又は下流側配線が共通結線され、前記スクイブそれぞれの故障の有無を診断する自己診断回路を備えた乗員拘束装置において、前記自己診断回路が、前記複数のスクイブの内１つのスクイブに診断電流を通電し、当該診断電流を通電している状態で診断電流を通電しているスクイブと他のスクイブとの両端電圧を比較し、ほぼ同一である場合に、診断電流を通電している前記スクイブに対応した前記スクイブラインと前記他のスクイブに対応した前記スクイブラインとの間が短絡していると判断するものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の乗員拘束装置において、前記自己診断回路が故障と判断した時に点灯させる警告灯を備えたものである。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１の発明の乗員拘束装置では、自己診断回路が、複数のスクイブに給電するスクイブラインの１つにおいて、他のスクイブに対するスクイブラインと共通結線されていない下流側又は上流側に診断電流を通電し、当該診断電流を通電している状態で診断電流を通電しているスクイブと他のスクイブとの両端電圧を比較し、ほぼ同一である場合に複数のスクイブラインに短絡が発生していると判断する。
【００１２】
これにより、従来の自己診断回路を利用し、１つのスクイブラインに診断電流を通電している状態でそのスクイブラインのスクイブと他のスクイブラインのスクイブとの両端電圧を見て、スクイブライン間の短絡故障を判断することができる。したがって、短絡故障の診断のために従来回路に対して回路部品や専用回路を追加しなくても、確実に短絡故障を診断することができる。
【００１３】
請求項２の発明の乗員拘束装置では、請求項１の発明の効果に加えて、故障判断した時に警告灯を点灯させるので、診断結果を直ちに認識させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の図に基づいて詳説する。図１は本発明の１つの実施の形態のシステム構成を示している。センターユニット１０は、図２に示すＣＰＵ１１を内蔵しており、Ｇセンサ１２から加速度信号を取り込み、所定の演算を行うことによって車両の乗員の保護のためにエアバッグを展開する必要がある衝撃が発生しているかどうかを判定し（この判定方法は特に限定されないが、例えば、特開平０７−０７６２５６号公報に記載されている方法を採用することができる）、また運転席、助手席それぞれに設置されている乗員検出装置１３から乗員有無、乗員位置信号等を取り込み、運転席、助手席それぞれのエアバッグの展開直前の乗員のエアバッグ吹出口からの位置がエアバッグを高速、全圧力で展開させてもよい距離範囲に存在するかどうかによってエアバッグ展開モードを選択し、エアバッグそれぞれの展開制御を行う。
【００１５】
ステアリングホイールに埋め込まれた運転席エアバッグモジュール内には、１段目のスクイブ（Ｄ・スクイブ＃１）２１と、２段目のスクイブ（Ｄ・スクイブ＃２）２２とが備えられている。また助手席側のインストルメントパネル内に埋め込まれた助手席エアバッグモジュール内には、１段目のスクイブ（Ａ・スクイブ＃１）２３と、２段目のスクイブ（Ａ・スクイブ＃２）２４とが備えられている。インストルメントパネル内には、故障診断用の警告灯２５が備えられている。
【００１６】
図２はセンターユニット１０の詳しい内部構成を示している。センターユニット１０はＣＰＵ１１と、下流側同士が共通結線された１段目のスクイブライン１５及び２段目のスクイブライン１６から構成されている。なお、このセンターユニット１０の構成は、ＣＰＵ１１に組み込まれているプログラムは別にして、従来構成と同様のものである。なお、図２には助手席側のみを示すが、運転席側も共通のＣＰＵ１１に対して同様の構成となっている。  １段目のスクイブライン１５には、１段目のスクイブＤＲ１と、ＣＰＵ１１から点火指示を受けて１段目のスクイブＤＲ１に点火電流を注入する１段目の上流側駆動用トランジスタＴＲ１と、この１段目の上流側駆動用トランジスタＴＲ１から注入された点火電流をグランドに導く下流側駆動用トランジスタＴＲ３が設けられている。１段目のスクイブライン１５にはさらに、１段目の診断用トランジスタＴＲ１１が上流側駆動用トランジスタＴＲ１と並列に設けられ、また下流側診断用トランジスタＴＲ３１が下流側駆動用トランジスタＴＲ３と並列に設けられている。
【００１７】
２段目のスクイブライン１６には、２段目のスクイブＤＲ２と、ＣＰＵ１１から点火指示を受けて２段目のスクイブＤＲ２に点火電流を注入する２段目の上流側駆動用トランジスタＴＲ２とが設けられている。２段目のスクイブライン１６にはさらに、２段目の診断用トランジスタＴＲ２１が上流側駆動用トランジスタＴＲ２と並列に設けられている。そして２段目の点火電流をグランドに導く下流側駆動用トランジスタＴＲ３、診断用トランジスタＴＲ３１は共に、１段目のスクイブライン１５と共通にしてある。
【００１８】
上記の診断用トランジスタＴＲ１１，ＴＲ２１，ＴＲ３１のいずれにも、駆動用トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３それぞれに流れる点火電流に対して微弱な診断電流が流れるように抵抗が接続してある。
【００１９】
ＯＰ１，ＯＰ２はそれぞれ１段目、２段目のスクイブライン１５，１６に設けられたスクイブ両端の電位差を増幅し、ＣＰＵ１１の端子（７），（９）に出力するためのオペアンプである。
【００２０】
なお、１段目のスクイブＤＲ１、２段目のスクイブＤＲ２は、点火電流それぞれが通電されることによって赤熱し、ガス発生剤に点火することによってエアバッグを展開させる働きをするが、ＣＰＵ１１の制御により１段目のスクイブＤＲ１と２段目のスクイブＤＲ２とをほぼ同時に作動させる（つまり、フルデプロイモードにする）ことによってエアバッグを全圧力で高速に膨張させ、また１段目のスクイブＤＲ１と２段目のスクイブＤＲ２とに時間差を設けて作動させる（つまり、テーラードデプロイモードにする）ことによりエアバッグの膨張速度を緩和する。  次に、上記の構成の乗員拘束装置の動作を説明する。まず、エアバッグの展開動作について説明する。センターユニット１０内のＣＰＵ１１は、Ｇセンサ１２からの加速度信号を高速周期で繰り返しチェックし、エアバッグ展開が必要な衝突が発生したかどうか判定している。ＣＰＵ１１はまた、乗員検出装置１３からの信号により乗員有無、乗員位置を判断し、それに応じてフルデプロイモード、テーラードデプロイモード、カットオフモードのいずれにするかを判定している。
【００２１】
そしてＧセンサ１２の信号によりエアバッグ展開が必要な衝突が発生したと判断し、同時に乗員検出装置１３からの信号によりフルデプロイモード又はテーラードデプロイモードであると判断している場合、端子（６），（８）から“Ｌ”信号を上流側駆動用トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のベースにモードに応じて同時に又は時間差をもって与えてオンさせ、同時に下流側駆動用トランジスタＴＲ３に“Ｈ”信号を与えてオンさせる。これにより、１段目のスクイブライン１５、２段目のスクイブライン１６に対して点火電流が通電され、１段目、２段目のスクイブＤＲ１，ＤＲ２を赤熱させてエアバッグを全圧力又は緩圧力で展開させる。
【００２２】
次に、上記の乗員拘束装置の自己診断機能について説明する。図３及び図４のフローチャートはＣＰＵ１１の実行する自己診断処理を示している。このフローチャートは、図示しないイグニッションキーによって、センターユニット１０に電源が与えられることによって処理を開始する。
【００２３】
まずスクイブラインに電流を流さない状態で、１段目上流側ラインの電圧を端子（１）より検出する（ステップＳ１）。そして検出した電圧値が“Ｈ”の場合には、１段目のスクイブＤＲ１のスクライブライン１５の上流側に電源ショートが発生していると見なし、ステップＳ３１に進んで警告灯２５を点灯させる（ステップＳ２でＹＥＳに分岐）。ステップＳ１で検出した電圧値が“Ｌ”の場合、異常なしとして次のステップＳ３に進む。
【００２４】
ステップＳ３では、２段目のスクイブライン１６に電流を流さない状態で、２段目上流側ラインの電圧を端子（２）より検出する。検出した電圧値が“Ｈ”の場合には、２段目のスクイブＤＲ２のスクライブライン１６の上流側に電源ショートが発生していると見なし、ステップＳ３１に進んで警告灯２５を点灯させる（ステップＳ４でＹＥＳに分岐）。ステップＳ３で検出した電圧値が“Ｌ”の場合、異常なしとして次のステップＳ５に進む。
【００２５】
ステップＳ５では、両方のスクイブライン１５，１６に電流を流さない状態で、共通下流側ラインの電圧を端子（３）より検出する。検出した電圧値が“Ｈ”の場合には、このラインに電源ショートが発生しているものと見なし、ステップＳ３１に進んで警告灯２５を点灯させる（ステップＳ６でＹＥＳに分岐）。ステップＳ５で検出した電圧値が“Ｌ”の場合、異常なしとして次のステップＳ７に進む。
【００２６】
ステップＳ７〜Ｓ１０では、共通下流側ラインに端子（４）から電圧を印加し、続いて端子（５）から下流側駆動用トランジスタＴＲ３のベースに“Ｈ”を入力してこれをドライブし、端子（３）より共通下流側ラインの電圧を検出し、検出した電圧値の“Ｈ”，“Ｌ”を判定する。
【００２７】
そしてステップＳ１０で“Ｈ”と判定した場合には、この下流側駆動用トランジスタＴＲ３が故障していると見なし、ステップＳ３１に進んで警告灯２５を点灯させる（ステップＳ１０でＹＥＳに分岐）。ステップＳ１０で“Ｌ”と判定した場合には、異常なしとして次のステップＳ１１に進む。
【００２８】
ステップＳ１１〜Ｓ１３では、端子（６）から１段目の上流側駆動用トランジスタＴＲ１のベースに“Ｌ”を入力してこれをドライブし、端子（１）より１段目の上流側スクイブライン１５の電圧を検出し、検出した電圧値の“Ｈ”，“Ｌ”を判定する。
【００２９】
そしてステップＳ１３で“Ｌ”と判定した場合には、この１段目の上流側駆動用トランジスタＴＲ１が故障していると見なし、ステップＳ３１に進み、警告灯２５を点灯させる（ステップＳ１３でＹＥＳに分岐）。ステップＳ１３で“Ｈ”と判定した場合には、異常なしとして次のステップＳ１４に進む。
【００３０】
ステップＳ１４，Ｓ１５では、端子（１０）から１段目の上流側診断用トランジスタＴＲ１１のベースに“Ｌ”を入力してこれをドライブし、続いて端子（１２）から下流側診断用トランジスタＴＲ３１のベースに“Ｈ”を入力してこれをドライブすることにより、１段目のスクイブライン１５に微弱電流を流す。そしてステップＳ１６，Ｓ１７において共通下流側ラインの電圧を検出し、検出した電圧値の“Ｈ”，“Ｌ”を判定する。
【００３１】
ステップＳ１７で“Ｌ”と判定した場合には、１段目のスクイブライン１５に断線が生じているものと見なし、ステップＳ３１に進んで警告灯２５を点灯させる（ステップＳ１７でＹＥＳに分岐）。ステップＳ１７で“Ｈ”と判定した場合には、異常なしとして続くステップＳ１８に進む。
【００３２】
ステップＳ１８，Ｓ１９では、１段目のスクイブＤＲ１の抵抗値を検出するために、上流側診断用トランジスタＴＲ１１、共通下流側診断用トランジスタＴＲ３１をオン状態にしたまま、スクイブＤＲ１の電圧を端子（７）におけるオペアンプＯＰ１の出力電圧から検出して抵抗値を算出し、スクイブＤＲ１の抵抗値が所定の範囲内かどうか判定する。
【００３３】
ステップＳ１９において１段目のスクイブＤＲ１の抵抗値が所定の範囲内になければ、このスクイブＤＲ１がインフレータを展開させるだけの発熱ができない抵抗値であるか、あるいは高抵抗すぎるので異常であると見なし、ステップＳ３１に進み、警告灯２５を点灯させる（ステップＳ１９でＹＥＳに分岐）。ステップＳ１９でスクイブＤＲ１の抵抗値が所定の範囲内であれば、異常なしとして続くステップＳ２０に進む。
【００３４】
ステップＳ２０では、オペアンプＯＰ２の出力を端子（９）より入力し、電圧値を検出する。続くステップＳ２１では、ステップＳ１８で１段目のスクイブＤＲ１の抵抗値の算出のために検出した端子（７）の電圧値と端子（９）の電圧値とを比較する。この電圧値の比較において、次のように判定する。
【００３５】
１段目のスクイブライン１５の上流側と２段目のスクイブライン１６の上流側とに短絡が発生していれば、１段目の上流側診断用トランジスタＴＲ１１に流れる微弱電流がこれらの両方のスクイブライン１５，１６に流れるので、スクイブＤＲ１，ＤＲ２それぞれの電圧はほぼ等しくなり、上記の短絡故障が発生していなければ、スクイブＤＲ１，ＤＲ２の電圧は異なったものとなる。
【００３６】
そこで、ステップＳ２１の電圧値の比較において、ＯＰ１，ＯＰ２の出力電圧が等しければ故障と判定し、ステップＳ３１に進んで警告灯２５を点灯させる。しかし、ＯＰ１，ＯＰ２の出力電圧が異なっていれば異常なしとし、ステップＳ２２に進む。
【００３７】
ステップＳ２２〜Ｓ２４では、端子（８）から２段目の上流側駆動用トランジスタＴＲ２のベースに“Ｌ”を入力してこれをドライブし、端子（２）より２段目の上流側スクイブライン１６の電圧を検出し、検出した電圧値の“Ｈ”，“Ｌ”を判定する。
【００３８】
そしてステップＳ２４で“Ｌ”と判定した場合には、この２段目の上流側駆動用トランジスタＴＲ２が故障していると見なし、ステップＳ３１に進み、警告灯２５を点灯させる（ステップＳ１３でＹＥＳに分岐）。ステップＳ２４で“Ｈ”と判定した場合には、異常なしとして次のステップＳ２５に進む。
【００３９】
ステップＳ２５，Ｓ２６では、端子（１１）から２段目の上流側診断用トランジスタＴＲ２１のベースに“Ｌ”を入力してこれをドライブし、続いて端子（１２）から下流側診断用トランジスタＴＲ３１のベースに“Ｈ”を入力してこれをドライブすることにより、２段目のスクイブラインに微弱電流を流す。そしてステップＳ２７，Ｓ２８において共通下流側ラインの電圧を検出し、検出した電圧値の“Ｈ”，“Ｌ”を判定する。
【００４０】
ステップＳ２８で“Ｌ”と判定した場合には、２段目のスクイブラインに断線が生じているものと見なし、ステップＳ３１に進んで警告灯２５を点灯させる（ステップＳ２８でＹＥＳに分岐）。ステップＳ２８で“Ｈ”と判定した場合には、異常なしとして続くステップＳ２９に進む。
【００４１】
ステップＳ２９，Ｓ３０では、２段目のスクイブＤＲ２の抵抗値を検出するために、上流側診断用トランジスタＴＲ２１、共通下流側診断用トランジスタＴＲ３１をオン状態にしたまま、スクイブＤＲ２の電圧を端子（９）におけるオペアンプＯＰ２の出力電圧から検出して抵抗値を算出し、スクイブＤＲ２の抵抗値が所定の範囲内かどうか判定する。
【００４２】
ステップＳ３０において２段目のスクイブＤＲ２の抵抗値が所定の範囲内になければ、このスクイブＤＲ２がインフレータを展開させるだけの発熱ができない抵抗値であるか、あるいは高抵抗すぎるので異常であると見なし、ステップＳ３１に進み、警告灯２５を点灯させる（ステップＳ３０でＹＥＳに分岐）。ステップＳ３０でスクイブＤＲ２の抵抗値が所定の範囲内であれば異常なしとし、一連の自己診断ルーチンを終了する。
【００４３】
このようにして、本実施の形態の乗員拘束装置における自己診断機能によれば、従来と同様の回路構成を変更することなく、１段目、２段目のスクイブＤＲ１，ＤＲ２の故障の有無の診断、１段目、２段目の上流側スクイブライン１５，１６の電源ショートの有無の診断、共通下流側のスクイブラインの電源ショートの有無の診断を行うと共に、ＣＰＵ１１に組み込んだ自己診断プログラムの若干の変更により、特にステップＳ２０，Ｓ２１の処理を追加するだけで１段目、２段目の上流側スクイブライン１５，１６の短絡故障の診断も行なえ、専用回路を設けることなく、したがってコストアップすることなくこの診断が行なえるようになる。
【００４４】
なお、上記の実施の形態では１段目、２段目の上流側スクイブラインを別個とし、下流側ラインを共通にしたが、これとは逆に、上流側スクイブラインを共通結線し、下流側スクイブラインを１段目と２段目とで別個にする回路構成に対して、同様に適用することができる。また、デュアルステージインフレータの場合について説明したが、３以上のマルチステージインフレータにも同様に適用できる。
【００４５】
さらに、上述した実施の形態では、起動時にのみ図３、図４に示すフローチャートの処理を行うものとしたが、起動時だけではなく、所定時間ごとに上記の処理を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施の形態のシステム構成を示すブロック図。
【図２】上記の実施の形態におけるセンターユニットの内部構成を示すブロック図。
【図３】上記の実施の形態においてＣＰＵが実行する自己診断処理のフローチャートの前半部。
【図４】上記のフローチャートの中間部。
【図５】上記のフローチャートの後半部。
【符号の説明】
１０  センターユニット
１１  ＣＰＵ
１２  Ｇセンサ
１３  乗員検出装置
１５  １段目のスクイブライン
１６  ２段目のスクイブライン
ＴＲ１  １段目の上流側駆動用トランジスタ
ＴＲ２  ２段目の上流側駆動用トランジスタ
ＴＲ３  下流側駆動用トランジスタ
ＴＲ１１  １段目の上流側診断用トランジスタ
ＴＲ２１  ２段目の上流側診断用トランジスタ
ＴＲ３１  下流側診断用トランジスタ
ＯＰ１  オペアンプ
ＯＰ２  オペアンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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