(57)【要約】【課題】ハイサイド側トランジスタのみに生じていた過大な電力損失を、ローサイド側のトランジスタに分散することで、ハイサイド側トランジスタ素子のみのサイズアップや、破壊耐量のアップを不要としたエアバッグ点火回路を提供することを目的とする。【解決手段】スクイブ（５０）と電源（２１）との間に配置された第１トランジスタ（Ｔｒ１）と、第１トランジスタを用いて定電流制御を行う定電流制御部（４２）と、スクイブとＧＮＤとの間に配置された第２トランジスタ（Ｔｒ２）と、第２トランジスタを用いてスクイブの電源側端子電圧又はスクイブの中心電圧が一定電圧となるように定電圧制御を行う定電圧制御部（４３）を有することを特徴とするエアバッグ点火回路（４０）、及びそのようなエアバッグ点火回路を含むユニット（２００）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクイブと電源との間に配置された第１トランジスタと、
前記第１トランジスタを用いて定電流制御を行う定電流制御部と、
スクイブとＧＮＤとの間に配置された第２トランジスタと、
前記第２トランジスタを用いてスクイブの電源側端子電圧又はスクイブの中心電圧が一定電圧となるように定電圧制御を行う定電圧制御部と、
を有することを特徴とするエアバッグ点火回路。
【請求項２】
前記定電圧制御部が定電圧制御を行う制御値を電源電圧に基づいて生成する生成部を更に有する、請求項１に記載のエアバッグ点火回路。
【請求項３】
前記生成部は、前記制御値が、前記第１トランジスタの端子間電圧が略一定となるように定める、請求項２に記載のエアバッグ点火回路。
【請求項４】
前記第２トランジスタを用いた前記定電圧制御部による定電圧制御と、前記第２トランジスタをオンさせるスイッチ制御とを切替える切替部を更に有する、請求項１〜３の何れか一項に記載のエアバッグ点火回路。
【請求項５】
電源電圧を検出した検出結果に基づいて前記切替部によって前記第２トランジスタをオンさせるスイッチ制御に切替るための切替信号、前記定電圧制御部の動作を検出した検出結果に基づいて前記切替部によって前記第２トランジスタをオンさせるスイッチ制御に切替るための切替信号、又は前記スクイブの状態を検出した検出結果に基づいて前記切替部によって前記第２トランジスタをオンさせるスイッチ制御に切替えるための切替信号、を出力する切替制御部を更に有する、請求項４に記載のエアバッグ点火回路。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のエアバッグ点火回路を複数有することを特徴とするエアバッグ点火ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエアバッグ点火回路及びエアバッグ点火ユニットに関し、特に自動車などの衝突事故発生時に乗員を保護するエアバッグ装置におけるエアバッグ点火回路及びエアバッグ点火ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
エアバッグ点火回路は、衝突事故発生時等に、スクイブに電流を流してスクイブを点火、爆発させ、エアバッグを展開させることによって乗員を保護することに用いられる。
【０００３】
スクイブ１０に対してハイサイド側（電源電圧側）のトランジスタ１１とローサイド側（ＧＮＤ側）のトランジスタ１２を有し、さらに、必要以上の電流がスクイブに流れないようにハイサイド側のトランジスタによって点火電流の定電流制御を行うための定電流回路１３１を有しているエアバッグ点火回路が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
なお、特許文献１に記載のエアバッグ点火回路では、昇圧回路２１が通常の電圧を出力している場合には、ハイサイド側のトランジスタ１１に定電流回路１３１を接続し且つローサイド側のトランジスタ１２にスイッチング回路１３３を接続するが、昇圧回路２１がローダンプサージによって高電圧を出力する場合には、ハイサイド側のトランジスタ１１に定電流回路１３１を接続し且つローサイド側のトランジスタ１２にスイッチング回路１３３を接続している。即ち、特許文献１には、ハイサイド側のトランジスタに定電流回路を接続し、ローサイド側のトランジスタに定電圧回路を接続した例は記載されていない。
【０００５】
しかしながら、スクイブを点火させようとした場合、上記のハイサイド側のトランジスタには大きな電流が流れるので、スクイブ着火時間よりも早く、過大な電力損失によってトランジスタ素子が破壊されないように、素子サイズを大きくして破壊耐量を上げる必要があった。そのため、エアバッグ回路のサイズが大きくなり、コストもアップしてしまうという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２６４４９１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題点を解決することを可能とするエアバッグ点火回路を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、ハイサイド側トランジスタのみに生じていた過大な電力損失を、ローサイド側のトランジスタに分散することで、ハイサイド側トランジスタ素子のみのサイズアップや、破壊耐量のアップを不要としたエアバッグ点火回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るエアバッグ点火回路では、スクイブと電源との間に配置された第１トランジスタと、第１トランジスタを用いて定電流制御を行う定電流制御部と、スクイブとＧＮＤとの間に配置された第２トランジスタと、第２トランジスタを用いてスクイブの電源側端子電圧又はスクイブの中心電圧が一定電圧となるように定電圧制御を行う定電圧制御部を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るエアバッグ点火ユニットでは、スクイブと電源との間に配置された第１トランジスタと、第１トランジスタを用いて定電流制御を行う定電流制御部と、スクイブとＧＮＤとの間に配置された第２トランジスタと、第２トランジスタを用いてスクイブの電源側端子電圧又はスクイブの中心電圧が一定電圧となるように定電圧制御を行う定電圧制御部を有するエアバッグ点火回路を複数有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るにエアバッグ点火回路又はエアバッグ点火ユニットでは、定電圧制御回路４３によって、少なくともトランジスタＴｒ２の端子間電圧が所定電圧に維持されるので、トランジスタＴｒ１に集中していた電力損失をトランジスタＴｒ２へ分散させることができ、従来であると破壊耐量を上げるためにサイズを大きくせざるを得なかったトランジスタＴｒ１のサイズを小さくすることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を参照して、本発明に係るエアバッグ点火回路及びエアバッグ点火ユニットについて説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００１３】
図１は、車両等に搭載されるエアバッグシステム１の概略構成を示す図である。
【００１４】
エアバッグシステム１は、バッテリ２０、昇圧電源２１、エアバッグ制御回路３０、エアバッグ点火回路４０、スクイブ５０、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１等から構成されている。
【００１５】
バッテリ２０は、例えば定格出力１２Ｖの充放電可能な電池である。昇圧電源２１は、バッテリ２０の出力電圧を昇圧し、その定格出力は、例えば２５Ｖである。昇圧電源２１は、バックアップコンデンサＣ１及び、逆流防止ダイオードＤ１を介してエアバッグ点火回路４０と接続されている。
【００１６】
バックアップコンデンサＣ１は、車両の衝突の衝撃で、バッテリ２０と昇圧電源２１とが断線した場合に、蓄積された電荷によってスクイブを点火させるために設けられており、昇圧電源２１によって昇圧された電圧によってより多くの電荷が充電されるように構成されている。
【００１７】
エアバッグ制御回路３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成され、不図示の各種センサからの出力に基づいて、スクイブ５０を点火させるための点火指令を生成し、エアバッグ点火回路３０へ出力する。
【００１８】
エアバッグ点火回路４０は、点火制御回路４１、定電流制御回路４２、定電圧制御回路４３、ハイサイド側に配置されたｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ１及びｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ１等から構成されており、所定の電流を印加してスクイブ５０を点火させ、不図示のエアバッグを展開させる。スクイブ５０は、トランジスタＴｒ１のソースとトランジスタＴｒ２のドレインに接続されている。また、トランジスタＴｒ２のソース電極は車体に接地（ＧＮＤ）されている。
【００１９】
点火制御回路４１は、エアバッグ制御回路３０からの点火指令を受信すると、定電流制御回路４２及び定電圧制御回路４３の動作を開始するように制御を行う。
【００２０】
定電流制御回路４２は、点火制御回路４１からの動作開始指令を受信すると、スクイブ５０が点火するのに必要な所定電流がトランジスタＴｒ１を介してスクイブ５０へ流れるように、抵抗Ｒ１の端子間電圧に基づいてトランジスタＴｒ１のゲートへの印加電圧を制御する。
【００２１】
定電圧制御回路４３は、点火制御回路４１からの動作開始指令を受信すると、トランジスタＴｒ２の端子間電圧、即ちスクイブ５０のローサイド側端子ｂとＧＮＤ間の電圧が所定電圧に維持されるように、トランジスタＴｒ２のゲートへの印加電圧を制御する。
【００２２】
以下、エアバッグ点火回路４０の動作説明を行う。
【００２３】
スクイブ５０は、エアバッグを展開させる必要があることから、車両のハンドル内に配置されているため、ＧＮＤ電位になっている金属部とショートしてしまう場合があった。そのような場合、定電圧制御回路４３が存在しないと、トランジスタＴｒ１は定電圧制御されることになり、定電流制御するものがなくなって、トランジスタＴｒ１が破壊される可能性があった。そのため、トランジスタＴｒ１の破壊耐量を上げるためにそのサイズを大きくする必要があった。
【００２４】
しかしながら、エアバッグ点火回路４０では、定電圧制御回路４３によって、トランジスタＴｒ２の端子間電圧が所定電圧に維持されるので、たとえ、スクイブ５０がショートしてしまったとしても、電力損失をトランジスタＴｒ２へ分散することができるので、トランジスタＴｒ１の破壊耐量を上げるためにそのサイズを大きくする必要がなくなった。
【００２５】
なお、スクイブ５０がショートしてしまったとしても、定電流制御回路４２の働きによって、所定電流がスクイブ５０へ流れ、スクイブ５０を点火させることが可能となる。
【００２６】
図２は、車両等に搭載される他のエアバッグシステム２の概略構成を示す図である。
【００２７】
エアバッグシステム２は、バッテリ２０、昇圧電源２１、エアバッグ制御回路３０、エアバッグ点火回路１００、スクイブ５０、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１等から構成されている。
【００２８】
図２に示すエアバッグ点火回路１００と図１に示すエアバッグ点火回路４０との差異は、エアバッグ点火回路１００の定電圧制御回路４３が、スクイブ５０のローサイド側の端子ｂとＧＮＤ間の電圧が所定電圧になるように制御するのではなく、スクイブ５０のハイサイド側の端子ａとＧＮＤ間の電圧が所定電圧になるように制御している点のみである。図２に示すエアバッグシステム２において、図１に示すエアバッグシステム１と同じ構成には同じ番号を付して説明を省略する。
【００２９】
以下、エアバッグ点火回路１００の動作説明を行う。
【００３０】
配線の断線やスクイブの劣化等の理由によってスクイブ５０のインピーダンスが上昇（増加）した場合に、スクイブ５０の一端側を電圧制御すると、ハイサイド側端子ａの電位が高くなり、定電流制御回路４２における定電流制御が充分に動作せず、エアバッグを作動させるだけの電流をスラブ５０に流すことができない可能性があった。
【００３１】
しかしながら、図２に示すエアバッグ点火回路１００を利用した場合には、エアバッグ点火回路１００の定電圧制御回路４３は、結果としてスクイブ５０のハイサイド側端子ａを所定の電位に維持するように動作するので、定電流制御回路４２における定電流制御が充分動作することでエアバッグを作動させられる可能性を高くすることができる。
【００３２】
また、図２に示すエアバッグ点火回路１００を利用した場合には、逆にスクイブ５０のインピーダンスが高くなった時でも、定電圧制御回路４３の動作によって、スクイブ５０のハイサイド側の端子ａの電位を低く抑えることができるので、スクイブ５０に所定の電流を通電させることが可能となる。
【００３３】
図３は、車両等に搭載される更に他のエアバッグシステム３の概略構成を示す図である。
【００３４】
エアバッグシステム３は、バッテリ２０、昇圧電源２１、エアバッグ制御回路３０、エアバッグ点火回路１１０、スクイブ５０、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１等から構成されている。
【００３５】
エアバッグ点火回路１１０は、点火制御回路４１、定電流制御回路４２、定電圧制御回路４３、ハイサイド側に配置されたｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ１及びｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２及びＲ３等から構成されている。
【００３６】
図３に示すエアバッグ点火回路１１０と図１に示すエアバッグ点火回路４０との差異は、エアバッグ点火回路１１０の定電圧制御回路４３が、スクイブ５０のローサイド側の端子ｂとＧＮＤ間の電圧が所定電圧になるように制御するのではなく、スクイブ５０の端子間の中心電圧とＧＮＤ間の電圧が所定電圧になるように制御している点のみである。図３に示すエアバッグシステム３において、図１に示すエアバッグシステム１と同じ構成には同じ番号を付して説明を省略する。
【００３７】
以下、エアバッグ点火回路１１０の動作説明を行う。
【００３８】
図３に示すエアバッグ点火回路１１０を利用した場合には、図２において説明したように、スクイブ５０のインピーダンスに影響されることなく、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２に印加電圧のバランスが同等になるように制御することが可能となる。
【００３９】
図４は、車両等に搭載される更に他のエアバッグシステム４の概略構成を示す図である。
【００４０】
エアバッグシステム４は、バッテリ２０、昇圧電源２１、エアバッグ制御回路３０、エアバッグ点火回路１２０、スクイブ５０、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１等から構成されている。
【００４１】
エアバッグ点火回路１２０は、点火制御回路４１、定電流制御回路４２、定電圧制御回路４３、制御電圧生成回路４４、ハイサイド側に配置されたｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ１及びｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ１等から構成されている。
【００４２】
図４に示すエアバッグ点火回路１２０と図２に示すエアバッグ点火回路１００との差異は、エアバッグ点火回路１２０の制御電圧生成回路４４が昇圧電源２１の出力電圧を検出し、出力電圧に応じて制御電圧を生成する点、及び定電圧制御回路４３が、スクイブ５０のハイサイド側端子ａとＧＮＤ間の電圧が、生成された制御電圧となるように定電圧制御している点である。図４に示すエアバッグシステム４において、図２に示すエアバッグシステム２と同じ構成には同じ番号を付して説明を省略する。
【００４３】
以下、エアバッグ点火回路１２０の動作説明を行う。
【００４４】
図４に示すエアバッグ点火回路１２０を利用した場合には、電源である昇圧電源２１の出力電圧に依存して定電圧制御回路４３の制御値を変化させることができるので、電源の出力電圧に対して適切な電力損失の分散をトランジスタＴｒ１とＴｒ２とで自由に設定できる。この結果、エアバッグ点火回路１２０の高信頼性を得ることが可能となる。また、必要な場合には、電源の出力電圧の変動に対して問題と無い範囲で、トランジスタＴｒ１のサイズ縮小を行うことが可能となる。
【００４５】
なお、図４の例では、図２の示すエアバッグ点火回路１００に制御電圧生成回路４４を設けて、定電圧制御回路４３の制御値を設定したが、図１に示すエアバッグ点火回路４０及び図３に示すエアバッグ点火回路１１０に制御電圧生成回路４４を設けて、定電圧制御回路４３の制御値を設定するように構成することもできる。
【００４６】
図５は、図４に示すエアバッグ点火回路１２０の制御電圧生成回路４４が生成する制御電圧と電源電圧との関係の一例を示す図である。
【００４７】
図５に示す場合、エアバッグ点火回路１２０の制御電圧生成回路４４は、常に電源の出力電圧６０の所定割合となるような制御電圧６１を出力する。この結果、ハイサイド側のトランジスタＴｒ１に印加される電圧とローサイド側のトランジスタＴｒ２に印加される電圧の比を一定（この場合は１／２）にすることができ、電源の出力電圧全体の範囲内において、最もトランジスタＴｒ１の破壊耐量が高い状態を維持することが可能となる。
【００４８】
なお、図５の場合には、ハイサイド側のトランジスタＴｒ１に印加される電圧とローサイド側のトランジスタＴｒ２に印加される電圧の比を１／２としたが、これに限定されることなく、他の電圧比となるように制御電圧生成回路４４で制御値を生成することも可能である。
【００４９】
図６は、図４に示すエアバッグ点火回路１２０の制御電圧生成回路４４が生成する制御電圧と電源電圧との関係の他の例を示す図である。
【００５０】
図６に示す場合、エアバッグ点火回路１２０の制御電圧生成回路４４は、電源電圧６０に拘らず、常にハイサイド側のトランジスタＴｒ１への印加電圧が所定値となるような制御電圧６２を出力する。この結果、ハイサイド側のトランジスタＴｒ１の電力損失を電源の出力電圧に依存せずに一定に抑えることが可能となった。
【００５１】
ハイサイド側トランジスタＴｒ１にｎチャネルＭＯＳＦＥＴを用いた場合、トランジスタＴｒ１は、電源の出力電圧よりもゲート・ソース間電圧ＶＧＳだけ低い電圧までしかソース電圧を持ち上げることができない。ところで、ローサイド側のトランジスタＴｒ２では、サイズを大きくすることによって、導通抵抗を下げ、低電圧まで有利に動作させることも考えられるが、ハイサイド側のトランジスタＴｒ１ではそのような利点は無い。この様に、ハイサイド側のトランジスタＴｒ１のサイズを小さくしても影響が少ないため、電源の出力の電圧範囲内において、トランジスタＴｒ１への印加電圧が所定値となるように設定することで、トランジスタＴｒ１のサイズを小さくすることが可能である。
【００５２】
図７は、車両等に搭載される更に他のエアバッグシステム５の概略構成を示す図である。
【００５３】
エアバッグシステム５は、バッテリ２０、昇圧電源２１、エアバッグ制御回路３０、エアバッグ点火回路１３０、スクイブ５０、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１等から構成されている。
【００５４】
エアバッグ点火回路１３０は、点火制御回路４１、定電流制御回路４２、定電圧制御回路４３、制御電圧生成回路４４、スイッチ４５、ハイサイド側に配置されたｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ１及びｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ１等から構成されている。
【００５５】
図７に示すエアバッグ点火回路１３０と図４に示すエアバッグ点火回路１２０との差異は、エアバッグ点火回路１３０が、点火制御回路４１から出力されるスイッチ信号１３２によってトランジスタＴｒ２を用いた定電圧制御とスイッチ制御とを切替えるスイッチ４５を有している点のみである。なお、図７において、点火制御回路４１は、外部からの任意の信号に基づいて、エアバッグ制御回路３０を介して受信した信号に応じて、切替信号１３２を出力するものとする。図７に示すエアバッグシステム５において、図４に示すエアバッグシステム４と同じ構成には同じ番号を付して説明を省略する。
【００５６】
以下、エアバッグ点火回路１３０の動作説明を行う。
【００５７】
エアバッグ点火回路１３０では、スイッチ４５が定電圧制御回路４３からの出力をトランジスタＴｒ２のゲートと接続する場合には、定電圧回路４３は、図４に示すエアバッグシステム４で説明したように、スクイブ５０のハイサイド側の端子ａとＧＮＤ間の電圧が所定電圧となるように定電圧制御を行う。また、スイッチ４５が点火制御回路４１からの出力をトランジスタＴｒ２のゲートと接続する場合には、点火制御回路４１から出力される所定電圧によって、トランジスタＴｒ２がオンするスイッチ制御が行われる。
【００５８】
この様に、図７に示すエアバッグ点火回路１３０では、外部からの任意の信号によって、点火制御回路４１から切替信号を出力するようにして、ローサイド側のトランジスタＴｒ２の制御方法を切替可能とした。
【００５９】
図８は、車両等に搭載される更に他のエアバッグシステム６の概略構成を示す図である。
【００６０】
エアバッグシステム６は、バッテリ２０、昇圧電源２１、エアバッグ制御回路３０、エアバッグ点火回路１４０、スクイブ５０、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１等から構成されている。
【００６１】
エアバッグ点火回路１４０は、点火制御回路４１、定電流制御回路４２、定電圧制御回路４３、制御電圧生成回路４４、スイッチ４５、ハイサイド側に配置されたｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ１及びｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ１、電圧モニタ用出力１４１等から構成されている。
【００６２】
図８に示すエアバッグ点火回路１４０と図７に示すエアバッグ点火回路１３０との差異は、エアバッグ点火回路１４０が、スクイブ５０のハイサイド側端子ａの電圧を示す信号をエアバッグ制御回路３０へ伝達するための電圧モニタ用出力１４１を有している点である。図８に示すエアバッグシステム６において、図７に示すエアバッグシステム５と同じ構成には同じ番号を付して説明を省略する。
【００６３】
以下、エアバッグ点火回路１４０の動作説明を行う。
【００６４】
スクイブ５０のハイサイド側端子ａの電圧に基づいて、定電圧制御回路４３による、ローサイド側のトランジスタＴｒ２を用いた定電圧制御が正常に行われているかの検出を行うことが可能である。そこで、エアバッグ制御回路３０は、電圧モニタ用出力１４１を介してスクイブ５０のハイサイド側端子ａの電圧を監視し、定電圧制御回路４３に異常が生じた場合には、点火制御回路４１へ所定の信号を送信し、点火制御回路４１から切替信号１４２をスイッチ４５へ出力する。これによって、トランジスタＴｒ２は、点火制御回路４１からの所定電圧がゲートに印加され、スイッチ制御がなされる。このように、図８に示すエアバッグシステム６では、定電圧制御回路４３の動作が不確実な場合であっても、エアバッグ点火回路自体の動作を確実に行うことが可能となった。
【００６５】
なお、定電圧制御回路４３によるローサイド側のトランジスタＴｒ２への電力配分を見越し、ハイサイド側のトランジスタＴｒ１の電力破壊耐量を犠牲にして、トランジスタＴｒ１のサイズを小さくしている場合であって、定電圧制御回路４３の異常によってトランジスタＴｒ２がスイッチ制御に移行した場合には、エアバッグ制御回路３０は、トランジスタＴｒ１への通電時間を通常より短くして、安全にエアバッグを作動させるように制御することが好ましい。
【００６６】
図９は、車両に搭載される更に他のエアバッグシステム７の概略構成を示す図である。
【００６７】
エアバッグシステム７は、バッテリ２０、昇圧電源２１、エアバッグ制御回路３０、エアバッグ点火回路１５０、スクイブ５０、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１等から構成されている。
【００６８】
エアバッグ点火回路１５０は、点火制御回路４１、定電流制御回路４２、定電圧制御回路４３、制御電圧生成回路４４、スイッチ４５、ハイサイド側に配置されたｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ１及びｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ１、定電流源１５１、モニタ用第１出力１５２、モニタ用第２出力１５３等から構成されている。
【００６９】
図９に示すエアバッグ点火回路１５０と図７に示すエアバッグ点火回路１３０との差異は、エアバッグ点火回路１５０が、定電流源１５１を備え、図９において点線１５４として示す閉回路を有している点である。図９に示すエアバッグシステム７において、図７に示すエアバッグシステム５と同じ構成には同じ番号を付して説明を省略する。なお、定電流源１５１は、スクイブ５０の自己診断用に用いられるものを兼用して用いることも可能である。
【００７０】
以下、エアバッグ点火回路１５０の動作説明を行う。
【００７１】
エアバッグ制御回路３０において、昇圧電源などから定電流源１５１によって供給された電流は、まずスクイブ５０に流れ、次にトランジスタＴｒ２を介してＧＮＤに流れることとなる。また、点火制御回路４１から切替信号１５５を出力してスイッチ４５を制御し、定電圧制御回路４３によるローサイド側のトランジスタＴｒ２を用いた定電圧制御を行って、モニタ用第１出力１５２及びモニタ用第２出力１５３の電圧値に基づいて、定電圧制御が正常に動作しているかを検出することができる。なお、定電圧制御が正常に動作しているか否かの検出と同時に、スクイブ５０の両端の電圧降下から、スクイブ５０の抵抗値の自己診断を行うこともできる。
【００７２】
上記のエアバッグ制御回路３０による定電圧制御の検出は、不図示のイグニッションスイッチがオンしてバッテリ２０の出力電圧が供給され、エアバッグ制御回路３０の動作が開始した後に、エアバッグシステムの自己診断手順の一つとして、スクイブ５０の抵抗値の検査とともに行われるようにプログラムされることが好ましい。なお、自己診断の結果、定電圧制御回路４３に異常が発見された場合には、切替信号１５５を用いて、トランジスタＴｒ２をスイッチ制御するように動作させることが可能である。
【００７３】
図１０は、車両等に搭載される更に他のエアバッグシステム８の概略構成を示す図である。
【００７４】
エアバッグシステム８は、バッテリ２０、昇圧電源２１、エアバッグ制御回路３０、エアバッグ点火回路１６０、スクイブ５０、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１等から構成されている。
【００７５】
図１０に示すエアバッグ点火回路１６０と図７に示すエアバッグ点火回路１３０との差異は、エアバッグ点火回路１６０が、スクイブ５０のローサイド側端子ｂの電圧を示す信号をエアバッグ制御回路３０へ伝達するための電圧モニタ用出力１６１を有している点である。図１０に示すエアバッグシステム８において、図７に示すエアバッグシステム５と同じ構成には同じ番号を付して説明を省略する。
【００７６】
以下、エアバッグ点火回路１６０の動作説明を行う。
【００７７】
スクイブ５０のローサイド側端子ｂの電圧に基づいて、スクイブ５０とバッテリ配線とがショートしているか否かの検出を行うことが可能である。そこで、エアバッグ制御回路３０は、電圧モニタ用出力１６１を介してスクイブ５０のローサイド側端子ｂの電圧を監視し、スクイブ５０とバッテリ配線とがショートしている場合、即ち電圧モニタ用出力１６１がバッテリ２０とほぼ同じ電圧を示す場合には、点火制御回路４１へ所定の信号を送信し、点火制御回路４１から切替信号１６２をスイッチ４５へ出力する。これによって、トランジスタＴｒ２は、点火制御回路４１からの所定電圧がゲートに印加され、スイッチ制御がなされる。なお、スクイブ５０とバッテリ配線とがショートしているか否かの検出は、エアバッグ点火回路４１が、スクイブ５０のローサイド側端子ｂの電圧を検出して、独自に判断するようにしても良い。
【００７８】
バッテリ２０の出力電圧が、ローサイド側のトランジスタＴｒ２の制御電圧より低いと、トランジスタＴｒ２が動作しないため、スクイブ５０を着火してエアバッグを展開することができなくなる可能性がある。また、スクイブ５０とバッテリ配線とがショートしている場合には、定電流制御回路４２による定電流制御の効果がなくなるため、ハイサイド側トランジスタＴｒ１の電力損失低減の観点から、不要な制御をやめて確実にエアバッグを動作できるようにする必要がある。そこで、図１０に示すエアバッグ点火回路１６０では、スクイブ５０とバッテリ配線とがショートしている場合には、切替近郷１６２によってスイッチ４５を切替えて、トランジスタＴｒ２をスイッチ制御することとした。
【００７９】
図１１は、車両等に搭載される更に他のエアバッグシステム９の概略構成を示す図である。
【００８０】
エアバッグシステム９は、バッテリ２０、昇圧電源２１、エアバッグ制御回路３０、エアバッグ点火回路１７０、スクイブ５０、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１等から構成されている。
【００８１】
エアバッグ点火回路１７０は、点火制御回路４１、定電流制御回路４２、定電圧制御回路４３、制御電圧生成回路４４、スイッチ４５、ハイサイド側に配置されたｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ１及びｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ１等から構成されている。
【００８２】
図１１に示すエアバッグ点火回路１７０と図４に示すエアバッグ点火回路１２０との差異は、エアバッグ点火回路１７０が、制御電圧生成回路４４から出力される減電圧検知信号１７２によって定電圧制御とスイッチ制御とを切替えるスイッチ４５を有している点のみである。図１１に示すエアバッグシステム９において、図４に示すエアバッグシステム４と同じ構成には同じ番号を付して説明を省略する。
【００８３】
以下、エアバッグ点火回路１７０の動作説明を行う。
【００８４】
エアバッグ点火回路１７０では、スイッチ４５が定電圧制御回路４３からの出力をトランジスタＴｒ２のゲートと接続する場合には、定電圧制御回路４３は、図４に示すエアバッグシステム４で説明したように、スクイブ５０のハイサイド側の端子ａとＧＮＤ間の電圧が一定になるように定電圧制御を行う。また、スイッチ４５が点火制御回路４１からの出力をトランジスタＴｒ２のゲートと接続する場合には、点火制御回路４１から出力される所定電圧をトランジスタＴｒ２のゲートに印加することによって、トランジスタＴｒ２がオンするスイッチ制御が行われる。
【００８５】
昇圧電源２１の出力が低下した場合には、定電流制御回路４２による定電流制御が飽和し、所定の電流をハイサイド側のトランジスタＴｒ１に通電できなくなる。またそれにともなって、定電圧制御回路４３もＯＦＦし、エアバッグ点火回路１７０全体が正常に動作しなくなる可能性がある。そこで、図１１に示すエアバッグ点火回路１７０では、定電流制御回路４２が飽和する電圧より高い電圧の閾値を制御電圧生成回路４４に設け、それよりも昇圧電源２０の出力電圧が低下した場合には、減電圧検知信号１７２出力することによってスイッチ４５を切替えて、トランジスタＴｒ２をスイッチ制御させるように制御している。
【００８６】
トランジスタＴｒ２をスイッチ制御することによって、ハイサイド側のトランジスタＴｒ１の端子間電圧を大きく取ることができるので、定電流制御回路４２による定電流制御が飽和することを未然に防止し、エアバッグ点火回路１７０全体の異常動作を回避することが可能となった。
【００８７】
図１２は、車両等に搭載される更に他のエアバッグシステム１０の概略構成を示す図である。
【００８８】
エアバッグシステム１０は、バッテリ２０、昇圧電源２１、エアバッグ制御回路３０、エアバッグ点火ユニット２００、複数のスクイブ５０及び５１等、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１等から構成されている。
【００８９】
エアバッグ点火ユニット２００は、点火制御回路４１、制御電圧生成回路４４、複数のエアバッグ点火回路２０１及び２０２等から構成される。
【００９０】
明記してはいないが、各エアバッグ点火回路は、定電流制御回路４２、定電圧制御回路４３、ハイサイド側に配置されたｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ１及びｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ１等から構成されている。
【００９１】
即ち、図１２に示すエアバッグシステム１０では、図４に示すエアバッグ点火回路１２０を複数セット有しているが、各々のエアバッグ点火回路に点火制御回路及び制御電圧生成回路を設けず、点火制御回路４１及び制御電圧生成回路４４を共用する構成となっている。エアバッグ点火回路毎に定電圧制御用の基準電圧を定める必要性が低いことから、点火制御回路４１及び制御電圧生成回路４４を共用したので、エアバッグ点火ユニット２００を安価に構成することが可能となった。
【００９２】
したがって、図１２に示すエアバッグシステム１０は、運転席用エアバッグ、助手席用エアバッグ、サイドカーテンエアバッグ等、複数のエアバッグを有する車両のエアバッグを展開するための手段として有効に利用することができる。また、図１２では、２つのエアバッグ点火回路２０１及び２０２と、それぞれに対応するスクイブ５０及び５１を記載したが、エアバッグ点火回路及びスクイブのセットは２セットに限定されず、必要セット分を設けることができる。
【００９３】
また、図１２に示すエアバッグシステム１０では、点火制御回路４１及び制御電圧生成回路４４を共用して、図４に示すエアバッグ点火回路１２０の複数セット分をエアバッグ点火ユニット２００としたが、図１〜図３に示すエアバッグ点火回路４０、１００及び１１０において、点火制御回路４１を共用して複数セット分を１つのユニットとすることも可能である。
【００９４】
さらに、図１２にエアバッグ点火ユニット２００をＩＣとして集積化するように構成しても良い。集積化によって、エアバッグシステムを、小型化、定価格化、高精度化及び高信頼性化させることが可能となる。
【００９５】
図１３は、車両等に搭載される更に他のエアバッグシステム１１の概略構成を示す図である。
【００９６】
エアバッグシステム１１は、バッテリ２０、インダクタＬ１、ツェナーダイオードＴＤ１、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１、エアバッグ制御回路３０、エアバッグ点火ユニット２１０、複数のスクイブ５０及び５１等から構成されている。
【００９７】
エアバッグ点火ユニット２１０は、点火制御回路４１、制御電圧４４、昇圧制御回路２１１、複数のエアバッグ点火回路２０１及び２０２等から構成される。
【００９８】
明記されてはいないが、各エアバッグ点火回路は、定電流制御回路４２、定電圧制御回路４３、ハイサイド側に配置されたｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ１及びｎチャネル型電界効果トランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ１等から構成されている。
【００９９】
図１３に示すエアバッグシステム１１では、図１２に示すエアバッグシステム１０における昇圧電源２１の少なくとも一部又は全てを昇圧制御回路２１１としてエアバッグ点火ユニット２１０内に組み込んだ構成を有している。
【０１００】
したがって、図１３に示すエアバッグシステム１１は、図１２に示すエアバッグシステム９と同様に、運転席用エアバッグ、助手席用エアバッグ、サイドカーテンエアバッグ等、複数のエアバッグを有する車両のエアバッグを展開する手段として有効に利用することができる。また、図１３では、２つのエアバッグ点火回路２０１及び２０２と、それぞれに対応するスクイブ５０及び５１を記載したが、エアバッグ点火回路及びスクイブのセットは２セットに限定されず、必要セット分を設けることができる。
【０１０１】
また、図１３に示すエアバッグシステム１１においても、点火制御回路４１及び制御電圧生成回路４４を共用して、図４に示すエアバッグ点火回路１２０の複数セット分をエアバッグ点火ユニット２１０としたが、図１〜図３に示すエアバッグ点火回路４０、１００及び１１０において、点火制御回路４１を共用して複数セット分を１つのユニットとすることも可能である。
【０１０２】
さらに、図１３にエアバッグ点火ユニット２１０もＩＣとして集積化するように構成しても良い。集積化によって、エアバッグシステムを、小型化、定価格化、高精度化及び高信頼性化させることが可能となる。
【０１０３】
図１４は、車両に搭載される更に他のエアバッグシステム１１の概略構成を示す図である。
【０１０４】
エアバッグシステム１１は、バッテリ２０、エアバッグ点火ユニット２２０、複数のスクイブ５０及び５１等から構成されている。
【０１０５】
エアバッグ点火ユニット２２０には、図１３にエアバッグ点火ユニット２１０として示したものを集積化したエアバッグ点火ＩＣ２３０、インダクタＬ１、ツェナーダイオードＴＤ１、バックアップコンデンサＣ１、逆流防止ダイオードＤ１、エアバッグ制御回路３０、加速度センサ２１等から構成される。
【０１０６】
加速度センサ３１は、重力加速度を検出してエアバッグ制御回路３０へ検出加速度に応じた信号を出力する。エアバッグ制御回路３０では、加速度センサ３１からの検出加速度に応じた信号に基づいて、車両の衝突等を検出して、点火指令をエアバッグ点火ＩＣ２３０へ伝達し、それによってスクイブ５０、５１等がエアバッグを展開させることとなる。
【０１０７】
図１４に示すようなエアバッグ点火ユニット２２０であれば、バッテリ２０及び必要か所に配置された複数のスクイブ５０及び５１等と電気配線をするだけで、簡単に車両に取り付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】エアバッグシステム１の概略構成図である。
【図２】他のエアバッグシステム２の概略構成図である。
【図３】更に他のエアバッグシステム３の概略構成図である。
【図４】更に他のエアバッグシステム４の概略構成図である。
【図５】制御電圧と電源電圧との関係の一例を示す図である。
【図６】制御電圧と電源電圧との関係の他の例を示す図である。
【図７】更に他のエアバッグシステム５の概略構成図である。
【図８】更に他のエアバッグシステム６の概略構成図である。
【図９】更に他のエアバッグシステム７の概略構成図である。
【図１０】更に他のエアバッグシステム８の概略構成図である。
【図１１】更に他のエアバッグシステム９の概略構成図である。
【図１２】更に他のエアバッグシステム１０の概略構成図である。
【図１３】更に他のエアバッグシステム１１の概略構成図である。
【図１４】更に他のエアバッグシステム１２の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０９】
２１    昇圧電源
３０    エアバッグ制御回路
４０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、２０１、２０２    エアバッグ点火回路
４１    点火制御回路
４２    定電流制御回路
４３    定電圧制御回路
４４    制御電圧生成回路
４５    スイッチ
５０    スクイブ
１５１    定電流源
２００、２１０、２２０    エアバッグ点火ユニット
Ｔｒ１    ハイサイド側トランジスタ
Ｔｒ２    ローサイド側トランジスタ
【図１】
2009196541.tif 000003
【図２】
2009196541.tif 000004
【図３】
2009196541.tif 000005
【図４】
2009196541.tif 000006
【図５】
2009196541.tif 000007
【図６】
2009196541.tif 000008
【図７】
2009196541.tif 000009
【図８】
2009196541.tif 000010
【図９】
2009196541.tif 000011
【図１０】
2009196541.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2009196541.tif 000014
【図１３】
2009196541.tif 000015
【図１４】
2009196541.tif 000016