(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアーバックを膨張させるスクイブと、
前記スクイブと直列に接続された衝撃検知の機械的センサと、
前記スクイブと直列に接続され入力量に基づいて通電量を変化させる半導体スイッチと、
衝突時の衝撃の大きさを検出する加速度センサと、
定期的にスクイブにエアーバックを展開させない定電流を流し該スクイブ両端の電位差を検出するスクイブ測定回路と、
基準電源とアース間に直列に接続された少なくとも２つの抵抗と、
一方の入力端に前記２つの抵抗の接続点の電位を入力し他方の入力端に抵抗を介して前記基準電源の電位を入力する比較器を有し、前記接続点の電位の変化に応じて該比較器の出力を変化させる電流制御回路と、
直列に接続された２つの抵抗の一方に選択的に並列接続して該直列に接続された２つの抵抗の接続点の電位を変化させる複数の抵抗と、
定期的にスクイブ測定回路を起動させて前記スクイブ測定回路から前記スクイブにエアーバックを展開させない定電流を流し、このとき前記スクイブ測定回路を介して検出された前記スクイブの電位差に基づいて該スクイブの抵抗値を算出して内蔵するメモリに記憶し、前記加速度センサからの検出信号に基づいてエアーバック展開が必要と判断したときは前記電流制御回路内の前記比較器を起動させ、この比較器の出力で前記半導体スイッチを導通させて前記スクイブにエアーバック展開初期の電流を流し、そのときスクイブに生じた電位差を前記スクイブ測定回路を介して入力して前記メモリに記憶した抵抗値とにより、前記スクイブに流れる電流値を算出し、この電流値が規定値より多くなるように前記複数の抵抗の接続および切り離しを選択的に行い、前記電流制御回路の比較器から前記半導体スイッチに対する入力量を増加させて、前記スクイブにエアーバックを展開させるに十分な規定量の電流を流すようにする演算回路と
を備えたエアーバック起動装置。
【請求項２】
演算回路を構成するマイクロコンピュータのポートの切り替えにより、直列に接続された２つの抵抗の一方に並列接続して該直列に接続された２つの抵抗の接続点の電位を変化させる複数の抵抗の接続および切り離しを選択的に行なうことを特徴とする請求項１記載のエアーバック起動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等に搭載され、衝突事故発生時等に乗員を保護するエアーバック装置、特に、エアーバックの膨張を確実に行うエアーバック起動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は従来のエアーバック起動装置を示す回路図であり、図１において、１０１はエアーバックを膨張させるスクイブ、１０２，１０３はスクイブ１０１を挟んで直列に接続した半導体スイッチ、１０４は衝突等の衝撃を検知する機械的センサであり、半導体スイッチ１０２と直列に接続されるとともに、逆流防止用ダイオード１１８、イグニッションスイッチ１１９を介して電源１２０に接続されている。
【０００３】
１０５は半導体スイッチ１０２を導通させて前記スクイブ１０１にエアーバックを膨張させる制限された電流を流す電流制御回路、１０６は定期的にスクイブ１０１にエアーバックを展開させない定電流を流し該スクイブ両端の電位差を検出するスクイブ測定回路、１０７は基準電源、１０８は基準電源１０７に抵抗１０９を介して直列に接続し、電流制御回路１０５の入力つまり、接続点Ｐの電位を決定する抵抗、１１０は電流制御回路１０５と基準電源１０７との間に接続した抵抗、１１１は電流制御回路１０５を駆動するとともにスクイブ測定回路１０６で検出した電位差に基づいてスクイブの抵抗値を算出する演算回路としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）、１１２は衝突等の衝撃を検知する加速度センサ、１１３は機械的センサ１０４の電源側とアース１１４間に接続したバックアップコンデンサである。なお、電流制御回路１０５及びスクイブ測定回路１０６及びその周辺回路は半導体集積回路で構成している。
【０００４】
図２は上記電流制御回路１０５の具体的構成を示すもので、抵抗１０８と抵抗１０９との接続点Ｐの電位と抵抗１１０を介した基準電源１０７の電位を比較する比較器１１５と、抵抗１１０とスクイブ１０１との間に直列に接続され、上記比較器１１５からの出力を受けて導通する半導体スイッチ１１６と、マイコン１１１によって導通制御され上記比較器１１５を基準電源１０７に接続する半導体スイッチ１１７とを有する。なお、上記の比較器１１５は、半導体スイッチ１１６に流れる電流による抵抗１１０の電圧降下により、比較すべき入力電圧が変わり、この結果、出力を変化させて半導体スイッチ１０２に流れる電流を一定に保つように作動する。
【０００５】
図３は上記スクイブ測定回路１０６の具体的構成を示すもので、スクイブ１０１と直列に第１の基準電源１２１とスイッチング素子１２２と定電流回路１２３を接続し、第２，第３の基準電源１２４，１２５に接続され、スクイブ１０１の両端の電位差を検出し増幅する増幅器１２６を有する。この増幅器１２６はスクイブ１０１の各端子に接続された抵抗１２７，１２８と、比較器１２９と、その比較器１２９の非反転端子と第３の基準電源１２５との間に接続された抵抗１３０と、比較器１２９の反転端子と出力端子間に接続した抵抗１３１とで構成されている。なお、第１〜第３の基準電源１２１，１２４，１２５はそれぞれ別個独立した電源を用意してもよいが、例えば、１つの基準電源を基にして作成することもできる。
【０００６】
次に動作について説明する。
イグニッションスイッチ１１９を閉路すると、逆流防止用ダイオード１１８を介してバックアップコンデンサ１１３の充電が行われる。一方、基準電源１０７からは抵抗１０９と外付け抵抗１０８の直列回路に基準電流が流れ接続点Ｐに一定の電位が生じている。
【０００７】
この状態において、マイコン１１１から定期的に供給される導通信号を受けてスクイブ測定回路１０６のスイッチング素子１２２が導通すると、第１の基準電源１２１からスイッチング素子１２２、スクイブ１０１、定電流回路１２３を介してスクイブ１０１にエアーバックを展開させることのない定電流が流れる。このとき、スクイブ１０１の電位差を増幅器１２６で検出し、この検出値をマイコン１１１に供給する。また、この電位差が検出できない場合は、スクイブ回路が断線等していることを検出できる。マイコン１１１は供給された検出値に基づいて、スクイブ１０１の抵抗値を算出して内部のメモリ（図示せず）に格納する。
【０００８】
車両に衝撃が加わり、加速度センサ１１２からエアーバックを展開することが必要な検出信号がマイコン１１１に供給されると、マイコン１１１から導通信号を受けて半導体スイッチ１１７が導通し、比較器１１５は非反転端子に入力されている接続点Ｐの電位と、反転端子に抵抗１１０を介して入力されている基準電源１０７の電位とに基づいた出力で半導体スイッチ１０２，１１６を導通させる。
【０００９】
半導体スイッチ１１６の導通によって、抵抗１１０には流れる電流に基づいて電圧降下が生じ、この電圧降下に基づく電位とＰ点における抵抗１０９の電位とを比較することにより決まる出力が比較器１１５から半導体スイッチ１０２に供給されるので、半導体スイッチ１０２の導通量が一定に保持され、スクイブ１０１にはバックアップコンデンサ１１３及び電源１２０から規定のエアーバック展開電流が流れる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のエアーバック装置は以上のように構成されているので、スクイブが正常であるか否かを測定することはできるが、比較器の入力電位を決める抵抗１０９，１１０、比較器１１５の出力で導通量を決定する半導体スイッチ１０２，１１６の特性ばらつきによって、半導体スイッチ１０２の導通量を規定量に保持することができず、エアーバック展開時にスクイブに流れる電流量にばらつきが生じる。このため、バックアップコンデンサの容量をスクイブがエアーバックを膨張させるに必要な規定値に近い電流を流せるようにすると、上記のばらつきにより、スクイブに流れる電流も変化し、エアーバックを膨張させることができない場合が生じる。このため、上記のようなばらつきが生じてもエアーバックを確実に膨張させることができるような、大容量のバックアップコンデンサが必要となり、大容量で大型のバックアップコンデンサを使用しなければならず、装置構成が大型化するとともに高価になるという課題があった。
【００１１】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、バックアップコンデンサとして、スクイブがエアーバック装置を膨張させるに必要な規定値に近い電流をながすことができる小型かつ小容量のものを使用して、確実にエアーバックを起動することのできるエアーバック起動装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係るエアーバック起動装置は、エアーバックを膨張させるスクイブと、スクイブと直列に接続された衝撃検知の機械的センサと、スクイブと直列に接続され入力量に基づいて通電量を変化させる半導体スイッチと、衝突時の衝撃の大きさを検出する加速度センサと、定期的にスクイブにエアーバックを展開させない定電流を流し該スクイブ両端の電位差を検出するスクイブ測定回路と、基準電源とアース間に直列に接続された少なくとも２つの抵抗と、一方に入力端に２つの抵抗の接続点の電位を入力し他方の入力端に抵抗を介して基準電源の電位を入力する比較器を有し、接続点の電位の変化に応じて該比較器の出力を変化させる電流制御回路と、直列に接続された２つの抵抗の一方に選択的に並列接続して該直列に接続された２つの抵抗の接続点の電位を変化させる複数の抵抗と、定期的にスクイブ測定回路を起動させてスクイブ測定回路からスクイブにエアーバックを展開させない定電流を流し、このときスクイブ測定回路を介して検出されたスクイブの電位差に基づいて該スクイブの抵抗値を算出して内蔵するメモリに記憶し、加速度センサからの検出信号に基づいてエアーバック展開が必要と判断したときは電流制御回路内の比較器を起動させ、この比較器の出力で半導体スイッチを導通させてスクイブにエアーバック展開初期の電流を流し、そのときスクイブに生じた電位差をスクイブ測定回路を介して入力してメモリに記憶した抵抗値とにより、スクイブに流れる電流値を算出し、この電流値が規定値より多くなるように複数の抵抗の接続および切り離しを選択的に行い、電流制御回路の比較器から半導体スイッチに対する入力量を増加させて、スクイブにエアーバックを展開させるに十分な規定量の電流を流すようにする演算回路とを備えたものである。
【００１３】
このことによって、エアーバック膨張時には、スクイブに流れる電流を常に規定値になるように調整することができ、確実にエアーバックを膨張させるに必要な電流をスクイブに流すことができる。この結果、バックアップコンデンサは必要以上に大きな容量のものを用いなくてもよいので、小容量の小型な、バックアップコンデンサを利用できるようになるという効果がある。
【００１４】
この発明に係るエアーバック起動装置の演算回路は、マイクロコンピュータであり、このマイクロコンピュータのポートの切り替えにより、抵抗の接続および切り離しを行うものである。
このことによって、抵抗の接続および切り離しをマイクロコンピュータによって自動的に行うことができるという効果がある。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係るエアーバック起動装置によれば、エアーバック膨張時には、スクイブに流れる電流を常に規定値になるように調整することができ、小容量の小型な、バックアップコンデンサを利用できる。また、抵抗の接続および切り離しを演算回路であるマイクロコンピュータで自動的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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．
図４において、１はエアーバックを膨張させるスクイブ、２、３はスクイブ１を挟んで直列に接続した半導体スイッチ、４は衝突等の衝撃を検知する機械的センサであり、半導体スイッチ２と直列に接続されるとともに、逆流防止用ダイオード１８、イグニッションスイッチ１９を介して電源２０に接続されている。
【００１７】
５は半導体スイッチ２を導通させて前記スクイブ１にエアーバックを膨張させる規定量の電流を流す電流制御回路、６は定期的にスクイブ１にエアーバックを展開させない定電流を流し該スクイブ両端の電位差を検出するスクイブ測定回路、７は基準電源、８は基準電源７に抵抗９を介して直列に接続し、電流制御回路５の入力を決定する抵抗、８ａ〜８ｎはスイッチ９ａ〜９ｎによって選択的に抵抗８と並列接続される抵抗である。１０は基準電源７と電流制御回路５間に接続した抵抗、１１は電流制御回路５を駆動するとともにスクイブ測定回路６で検出した電位差に基づいてスクイブの抵抗値を算出する演算回路としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）、１２は衝突等の衝撃を検知する加速度センサ、１３は機械的センサ４の電源側とアース１４間に接続したバックアップコンデンサである。なお、電流制御回路５及びスクイブ測定回路６及びその周辺回路は半導体集積回路で構成している。
【００１８】
図５は上記電流制御回路５の具体的構成を示すもので、抵抗８と抵抗９との接続点Ｐの電位と抵抗１０を介した基準電源７の電位を比較する比較器１５と、抵抗１０とスクイブ１との間に直列に接続され上記比較器１５からの出力を受けて導通する半導体スイッチ１６と、マイコン１１によって導通制御され上記比較器１５を基準電源７に接続する半導体スイッチ１７とを有する。なお、上記の半導体スイッチ１６は、これに流れる電流による抵抗１０の電圧降下により、比較器１５の入力電圧の差を変え、この結果、出力を変化させて半導体スイッチ２に流れる電流を規定量に保つように作動する。
【００１９】
図６はスクイブ測定回路６の具体的構成を示すもので、スクイブ１と直列に第１の基準電源２１とスイッチング素子２２と定電流回路２３を接続し、第２，第３の基準電源２４，２５に接続され、スクイブ１の両端の電位差を検出し増幅する増幅器２６を有する。この増幅器２６はスクイブ１の各端子に接続された抵抗２７，２８と、比較器１５の非反転端子と第３の基準電源２５との間に接続された抵抗２９と、比較器１５の反転端子と出力端子間に接続した抵抗３０とで構成されている。なお、第１〜第３の基準電源２１，２４，２５はそれぞれ別個独立した電源を用意してもよいが、例えば、１つの基準電源を基にして作成することもできる。
【００２０】
次に動作について説明する。
イグニッションスイッチ１９を閉路すると、逆流防止用ダイオード１８を介してバックアップコンデンサ１３の充電が行われる。一方、基準電源７からは抵抗９と抵抗８の直列回路に基準電流が流れ接続点Ｐに一定の電位が生じている。
【００２１】
この状態において、マイコン１１から定期的に供給される導通信号を受けてスイッチング素子２２が導通すると、第１の基準電源２１からスイッチング素子２２、スクイブ１、定電流回路２３を介してスクイブ１に定電流が流れる。このとき、スクイブ１の電位差を増幅器２６で検出し、この検出値を増幅してマイコン１１に供給する。マイコン１１は供給された検出値に基づいて、スクイブ１の抵抗値を算出して内部のメモリ（図示せず）に格納する。
【００２２】
車両に衝撃が加わり、加速度センサ１２からの検出信号がマイコン１１に供給されると、マイコン１１はその検出信号に基づいてエアーバック展開の必要を判断すると、半導体スイッチ３，１７に導通信号を供給して導通させる。このため、比較器１５は非反転端子に入力されている接続点Ｐの電位と、反転端子に抵抗１０を介して入力されている基準電源７の電位とに基づいた出力で半導体スイッチ２，１６を導通させる。
【００２３】
半導体スイッチ１６の導通によって、抵抗１０には流れる電流に応じて電圧降下が生じ、この電圧降下による電位とＰ点における抵抗９の電位との比較により決まる出力が半導体スイッチ２に供給されるので、このときの半導体スイッチ２の導通量に応じたエアーバック展開電流が、バックアップコンデンサ１３及び電源２０からスクイブ１に流れる。
【００２４】
このエアーバック展開初期の電流でスクイブ１に生じた電位差をスクイブ測定回路６で検出し、この電位差と前記算出してメモリに格納してある抵抗値とにより、マイコン１１はスクイブ１に流れる電流値を算出する。
【００２５】
マイコン１１は算出したスクイブ１の電流値が該マイコン内部に設定した規定値より少ないと判断すると、予めＯＮしている抵抗８ａのスイッチ９ａあるいは予めＯＦＦしている抵抗８ｂ〜８ｎのスイッチ９ｂ〜９ｎを選択的にＯＦＦ、ＯＮして、選択された抵抗８ａ〜８ｎを抵抗８と並列に接続し、接続点Ｐの電位を高める。これにより、比較器１５の出力が増加して半導体スイッチ２の導通量を増加させて、スクイブ１にエアーバックを展開させるに十分な規定量の電流を流すようにする。なお、図示例は機械的スイッチ９ａ〜９ｎを図示したが、この機械的スイッチ９ａ〜９ｎの代わりにマイコン１１のポートを利用して抵抗の接続、切り離しを行うこともできる。
【００２６】
このように、スクイブに流れる電流値を規定値となるようにしたことにより、実際の衝突事故発生時、比較器１５の出力で半導体スイッチ２の導通量を十分に保つことができる。この結果、加速度センサ１２の出力を受けて衝突状態を判断したマイコン１１の出力で半導体スイッチ３を導通させるとともに、衝突の衝撃で機械的センサ４が閉じると、イグニッションスイッチ１９、逆流防止用ダイオード１８、機械的スイッチ４、半導体スイッチ２、スクイブ１、半導体スイッチ３を通じて電源２０及びバックアップコンデンサ１３から大電流がスクイブ１に流れ、確実にエアーバックを膨張させることができる。
【００２７】
以上のように、この実施の形態１によれば、この定電流を流したときのスクイブ両端の電位差を検出し、その電位差に基づいてスクイブの抵抗値を算出し、エアーバック展開時におけるスクイブの電位差と前記算出した抵抗値から該スクイブに流れる電流値を算出し、この電流値が規定値となるように電流制御回路の入力側に複数の抵抗を選択的に接続することにより、確実にエアーバックを膨張させるに必要な電流をスクイブ１に流すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来のエアーバック起動装置を示す回路図である。
【図２】そのエアーバック起動装置の電流制御回路を詳細に示す回路図である。
【図３】そのエアーバック起動装置のスクイブ測定回路を詳細に示す回路図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるエアーバック起動装置を示す回路図である。
【図５】そのエアーバック起動装置の電流制御回路を詳細に示す回路図である。
【図６】そのエアーバック起動装置のスクイブ測定回路を詳細に示す回路図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  スクイブ、２，３  半導体スイッチ、４  機械的センサ、５  電流制御回路、６  スクイブ測定回路、７  基準電源、８、（８ａ〜８ｎ）、９  抵抗、９ａ〜９ｎ、１０  スイッチ、１１  マイクロコンピュータ、１２  加速度センサ、１３  バックアップコンデンサ。
【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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【図６】
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