(57)【要約】【課題】フィラメントからグランドに流れる電流を検出することで、フィラメントへの電流の導通を切り替えるために設けられているドライバの損傷を防止することのできるインフレータの点火制御回路を提供する。【解決手段】バックアップ電源２０とフィラメント３０の間に設けられたハイサイドドライバ１１と、フィラメント３０とグランドの間に設けられたローサイドドライバ１２と、各ドライバ１１、１２へ流れる電流を制御する電流制御回路１３、１４と、各ドライバ１１、１２へ流れる電流を検出する電流検出回路１５、１７と、点火信号に基づいて各電流制御回路１３、１４を駆動するとともに各電流検出回路１５、１７の何れか一方で所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときに各電流制御回路１３、１４を停止する通電時間制御回路１６を備えている。【選択図】図３
2009067289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックアップ電源からフィラメントへの通電ラインに設けられたハイサイドドライバと、前記フィラメントからグランドへの通電ラインに設けられたローサイドドライバと、前記ハイサイドドライバへ流れる電流を制御するハイサイド電流制御回路と、前記ローサイドドライバに流れる電流を制御するローサイド電流制御回路と、前記ハイサイドドライバへ流れる電流を検出するハイサイド電流検出回路と、点火信号に基づいて前記ハイサイド及びローサイド電流制御回路を駆動するとともに前記ハイサイド電流検出回路で検出された所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときに前記ハイサイド及びローサイド電流制御回路を停止する通電時間制御回路が設けられたインフレータの点火制御回路であって、
前記ローサイドドライバへ流れる電流を検出するローサイド電流検出回路がさらに設けられ、前記通電時間制御回路が前記ハイサイド電流検出回路または前記ローサイド電流検出回路の何れか一方で所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときに前記ハイサイド及びローサイド電流制御回路を停止するように構成されているインフレータの点火制御回路。
【請求項２】
前記ハイサイド電流検出回路が前記ハイサイドドライバに流れる電流に相当する電圧とハイサイド基準電圧とを比較するハイサイド比較回路で構成されるとともに、前記ローサイド電流検出回路が前記ローサイドドライバに流れる電流に相当する電圧とローサイド基準電圧とを比較するローサイド比較回路で構成され、前記バックアップ電源の電圧に基づいて各比較回路で検出される所定電流値が等しくなるように各基準電圧を生成する基準電圧生成回路が設けられている請求項１記載のインフレータの点火制御回路。
【請求項３】
前記フィラメントに接続されたハイサイドドライバ側またはローサイドドライバ側の接続異常を検出する故障検出回路を備え、前記故障検出回路により接続異常が検出された側の電流制御回路を強制停止する強制停止回路を備えている請求項１または２記載のインフレータの点火制御回路。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載のインフレータの点火制御回路と、前記点火信号を出力する電子制御装置との間で制御信号を送受信する通信回路と、前記通信回路を介して受信した点火信号に基づいて前記ハイサイド及びローサイド電流制御回路を駆動する駆動制御回路が組み込まれている半導体集積回路。
【請求項５】
請求項４記載の半導体集積回路と前記点火信号を出力する電子制御装置を備えて構成される乗員保護制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インフレータの点火制御回路、前記インフレータの点火制御回路が組み込まれた半導体集積回路、及び前記半導体集積回路を備えた乗員保護制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の乗員を事故等の衝撃から保護する乗員保護装置として、車両等の衝突時に展開することで乗員を保護するエアバッグや、乗員の快適性の観点から通常時は緩められているシートベルトの拘束力を車両等の衝突時に瞬間的に強めて乗員の体を固定することで乗員を保護するシートベルトのプリテンショナー等がある。
【０００３】
通常、エアバッグやシートベルトのプリテンショナーを作動させるためにインフレータが用いられる。インフレータは、例えば、フィラメントとガス発生剤を備えており、フィラメントに所定の電流が流れると点火してガス発生剤を瞬時に燃やし、窒素ガス等を発生させてエアバッグを膨らませる。
【０００４】
従来、インフレータを点火させるためにフィラメントに流す電流を制御する点火制御回路１は、図１に示すように、バッテリ２からフィラメント３への通電ラインに設けられたハイサイドドライバ１ａと、フィラメント３からグランドへの通電ラインに設けられたローサイドドライバ１ｂと、ハイサイドドライバ１ａへ流れる電流を制御するハイサイド電流制御回路１ｃと、ローサイドドライバ１ｂに流れる電流を制御するローサイド電流制御回路１ｄとを備え、車両等の衝突時といったインフレータを点火させる必要がある場合にのみ、ハイサイドドライバ１ａとローサイドドライバ１ｂを導通状態としてフィラメント３に電流を流すようにすることで、フィラメント３がバッテリ２やグランドと誤って短絡した場合に発生する誤点火を防止していた。
【０００５】
また、点火制御回路１は、ハイサイドドライバ１ａへ流れる電流を検出するハイサイド電流検出回路１ｅと、点火信号に基づいてハイサイド及びローサイド電流制御回路１ｃ、１ｄを駆動するとともにハイサイド電流検出回路１ｅで検出された所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときにハイサイド及びローサイド電流制御回路１ｃ、１ｄを停止する通電時間制御回路１ｆとを備え、通電時間制御回路１ｆによってハイサイド及びローサイド電流制御回路１ｃ、１ｄを制御することで、電流を必要最小限の時間だけフィラメント３へ流すように構成されていた。
【０００６】
更に、点火制御回路１は、バッテリ２を昇圧コンバータ４等のコンバータで所定電圧に調整することで必要な電流を得ているが、衝突等の衝撃によってバッテリ２が外れてバッテリ２から電流を得ることができなくなっても、点火制御回路１に確実に電流を流すために、点火に必要な電荷を蓄えることが可能なコンデンサ等で構成されるバックアップ電源５から必要な電流を得ることができるように構成されていた。
【０００７】
通常、車両等には運転席の他、助手席や後部座席等の複数の箇所にエアバッグやシートベルトが設けられていることから、図１に示すように、夫々のエアバッグ等を作動させるための複数の点火制御回路１は、共通のバックアップ電源５と接続され、当該バックアップ電源５から必要な電流を得るように構成されていた。
【０００８】
電流を必要最小限の時間だけフィラメント２へ流すように点火制御回路１を構成することで、共通のバックアップ電源５から特定の点火制御回路１へ過剰な電荷が供給されてしまい、当該バックアップ電源５において他の点火制御回路１へ供給する電荷が不足することを防止していた。
【０００９】
また、電流を必要最小限の時間だけフィラメント２へ流すように点火制御回路１を構成することで、電流を過剰に流すことによるハイサイド及びローサイドドライバ１ａ、１ｂの損傷を防止していた。
【００１０】
尚、点火制御回路として、特許文献１には、電流が流れることで点火し乗員保護装置を作動させる点火手段と、前記点火手段の一端と直流電源との間に接続される第一トランジスタと、前記点火手段の他端とグランドとの間に接続される第二トランジスタと、点火指令に基づいて前記第二トランジスタをオンするとともに、前記点火手段に流れる電流が点火可能な所定電流になるように前記第一トランジスタを制御するトランジスタ制御手段とを備え、前記トランジスタ制御手段は、前記直流電源の出力電圧が第一所定電圧を超えたとき、前記第一トランジスタの制御を定電流制御から定電圧制御に切り替えることで、直流電源と電気負荷の配線の断線によるロードダンプサージに起因する第一及び第二トランジスタの損失を抑えることができる乗員保護装置の点火装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２６４４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、例えば、図２に示すように、フィラメント３のハイサイドドライバ１ａの側がバッテリ配線と短絡すると、ローサイドドライバ１ｂには図中矢印に示すような電流Ｉが流れるが、ハイサイドドライバ１ａには電流が流れないためにハイサイド電流検出回路１ｅで電流を検出することができず、ローサイド電流制御回路１ｄによってローサイドドライバ１ｂの導通を止めることはできない。その結果、ローサイドドライバ１ｂが、温度の上昇によって損傷する虞がある。
【００１２】
本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、電源からフィラメントに流れる電流の検出に加えてフィラメントからグランドに流れる電流を検出することで、フィラメントへの電流の導通を切り替えるために設けられているドライバの損傷を防止することのできるインフレータの点火制御回路を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するため、本発明によるインフレータの点火制御回路の特徴構成は、バックアップ電源からフィラメントへの通電ラインに設けられたハイサイドドライバと、前記フィラメントからグランドへの通電ラインに設けられたローサイドドライバと、前記ハイサイドドライバへ流れる電流を制御するハイサイド電流制御回路と、前記ローサイドドライバに流れる電流を制御するローサイド電流制御回路と、前記ハイサイドドライバへ流れる電流を検出するハイサイド電流検出回路と、点火信号に基づいて前記ハイサイド及びローサイド電流制御回路を駆動するとともに前記ハイサイド電流検出回路で検出された所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときに前記ハイサイド及びローサイド電流制御回路を停止する通電時間制御回路が設けられたインフレータの点火制御回路であって、前記ローサイドドライバへ流れる電流を検出するローサイド電流検出回路がさらに設けられ、前記通電時間制御回路が前記ハイサイド電流検出回路または前記ローサイド電流検出回路の何れか一方で所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときに前記ハイサイド及びローサイド電流制御回路を停止するように構成されている点にある。
【００１４】
上述の構成によれば、フィラメントの地絡やフィラメントのバッテリとの短絡等によって、ハイサイドドライバまたはローサイドドライバの何れかにしか電流が流れない場合であっても、ハイサイドドライバのみに電流が流れるときはハイサイド電流検出回路が電流を検出してハイサイド電流制御回路を停止し、ローサイドドライバのみに電流が流れるときはローサイド電流検出回路が電流を検出してローサイド電流制御回路を停止するので、ハイサイド及びローサイドドライバの導通を止めて温度の上昇による損傷を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明した通り、本発明によれば、電源からフィラメントに流れる電流の検出に加えてフィラメントからグランドに流れる電流を検出することで、フィラメントへの電流の導通を切り替えるために設けられているドライバの損傷を防止することのできるインフレータの点火制御回路を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明による点火制御回路を車両に適用した形態について説明する。図３に示すように、点火制御回路１０は、バックアップ電源２０からフィラメント３０への通電ラインに設けられたハイサイドドライバ１１と、フィラメント３０からグランドへの通電ラインに設けられたローサイドドライバ１２と、ハイサイドドライバ１１へ流れる電流を制御するハイサイド電流制御回路１３と、ローサイドドライバ１２に流れる電流を制御するローサイド電流制御回路１４と、ハイサイドドライバ１１へ流れる電流を検出するハイサイド電流検出回路１５と、点火信号に基づいてハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４を駆動するとともにハイサイド電流検出回路１５で検出された所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときにハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４を停止する通電時間制御回路１６と、ローサイドドライバ１２へ流れる電流を検出するローサイド電流検出回路１７とを備えている。
【００１７】
バックアップ電源２０は、バッテリ４０から昇圧コンバータ５０等のコンバータを介して出力された電圧に基づいて電荷を蓄える電解コンデンサ２１等で構成されており、バッテリ４０が外れたときには電解コンデンサ２１に蓄えられた電荷を点火制御回路１０へ放電する。尚、ダイオード５１は、電流の逆流防止用のダイオードである。
【００１８】
ハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２は、ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴで構成されている。
【００１９】
ハイサイド電流制御回路１３は、例えば、図５に示すように、４個の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とオペアンプＯＰ１とを備えた差動増幅器で構成されており、抵抗Ｒ１３の両端の電位差を、抵抗Ｒ１（＝Ｒ２）と抵抗Ｒ３（＝Ｒ４）の比で設定した増幅度でオペアンプＯＰ１より出力して、ハイサイドドライバ１１のゲート端子に印加することで、ハイサイドドライバ１１のドレインソース間に一定電流を流すように制御している。尚、ローサイド電流制御回路１４もハイサイド電流制御回路１３と同様な構成である。
【００２０】
ハイサイド及びローサイド電流検出回路１５、１７は、図６に示すように、ハイサイド電流検出回路１５がハイサイドドライバ１１に流れる電流に相当する電圧とハイサイド基準電圧とを比較するハイサイド比較回路１５１で構成されるとともに、ローサイド電流検出回路１７がローサイドドライバ１２に流れる電流に相当する電圧とローサイド基準電圧とを比較するローサイド比較回路１７１で構成され、バックアップ電源２０の電圧に基づいて各比較回路１５１、１７１で検出される所定電流値が等しくなるように各基準電圧を生成する基準電圧生成回路１８が設けられている。
【００２１】
ハイサイド比較回路１５１は、抵抗Ｒ５による電圧降下と抵抗Ｒ１３による電圧降下の差分を比較することでハイサイドドライバ１１に所定値以上の電流が流れているか否かを検出する。また、ローサイド比較回路１７１は、抵抗Ｒ６による電圧降下と抵抗Ｒ１４による電圧降下の差分でローサイドドライバ１２に所定値以上の電流が流れているか否かを検出する。
【００２２】
基準電圧生成回路１８は、所定値の電圧を発生させる基準電源１８１と、オペアンプＯＰ２と、トランジスタＱ１とを備えており、抵抗Ｒ５、Ｒ６の抵抗値に基づいてハイサイド基準電圧及びローサイド基準電圧を生成する。図６では、抵抗Ｒ５、Ｒ６の抵抗値を同一値に設定することで、同一の基準電圧を各比較回路１５１、１７１へ印加するように構成されているが、抵抗Ｒ５、Ｒ６による電圧降下が同一であれば、各基準電圧が同一値でない構成であってもよい。例えば、抵抗Ｒ５、Ｒ６の間（図６のＡ点）に直列に抵抗を挿入すると、抵抗Ｒ５、Ｒ６による電圧降下は同一であるが、ハイサイド及びローサイド比較回路１５１、１７１へ印加される電圧値は異なるものとなる。
【００２３】
上述のように基準電圧生成回路１８を設けることで、ハイサイド電流制御回路１３によるハイサイドドライバ１１へ流れる電流制御と、ローサイド電流制御回路１４によるハイサイドドライバ１２へ流れる電流制御とを同等の性能で行なうことができる。
【００２４】
通電時間制御回路１６は、例えば、図７に示すような構成であり、フィラメント３０への点火を指示するハイレベルの点火信号が入力された後であって、且つ、ハイサイド電流検出回路１５において抵抗Ｒ１３に所定値以上の電流が検出されてから所定時間経過した後に、論理回路（ＡＮＤ回路）ＡＮ１から出力されるハイレベルの信号がドライバＤＲ１を介してＭＯＳ−ＦＥＴのゲートに印加され、ＭＯＳ−ＦＥＴのドレインソース間は導通状態となる。それによって、ハイサイドドライバ１１のゲートにハイレベルが印加され、ハイサイドドライバ１１のドレインソース間は遮断される。
【００２５】
ここで、所定時間は、ハイサイド電流検出回路１５において所定値以上の電流が検出されることでトランジスタＱ２のベースにハイレベルが出力され、トランジスタＱ２のエミッタコレクタ間が遮断状態となってから、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ１で構成される通電時間計測回路によってコンデンサＣ１に電荷が蓄えられるまでの時間であり、当該所定時間の間、コンパレータＣＭ１の出力はローレベルに維持される。
【００２６】
図７では、通電時間制御回路１６の構成及び動作について簡便に説明するために、通電時間制御回路１６が、ハイサイド電流検出回路１５において所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときに、ハイサイド電流制御回路１３を停止する構成について説明したが、本発明における通電時間制御回路１６は、ハイサイド電流検出回路１５またはローサイド電流検出回路１７の何れか一方において所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときに、ハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４を停止するように構成されている。このような構成の回路については後述する。
【００２７】
以上説明した点火制御回路１０の動作について説明する。車両が衝突等したことによって、点火制御回路１０に点火信号が入力されると、通電時間制御回路１６は、ハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４を駆動する。ハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２は、ハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４によって導通状態に制御される。
【００２８】
その後、通電時間制御回路１６は、ハイサイド電流検出回路１３またはローサイド電流検出回路１４の何れか一方で所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときに、ハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４を停止する。
【００２９】
つまり、ハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４によって、ハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２は遮断されて、ハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２のドレインソース間に電流は流れなくなる。
【００３０】
点火制御回路１０における通電時間制御回路１６は、図８に示すように、ハイサイド電流検出回路１５で所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときにハイサイド電流制御回路１３を停止するハイサイド通電時間制御回路１６１と、ローサイド電流検出回路１７で所定電流値以上の通流状態が所定時間継続したときにローサイド電流制御回路１４を停止するローサイド通電時間制御回路１６２で構成されていてもよい。
【００３１】
詳述すると、ハイサイド通電時間制御回路１６１とローサイド通電時間制御回路１６２は夫々、ハイサイド電流検出回路１５における通流状態に基づいてハイサイド電流制御回路１３を停止する図７に示した通電時間制御回路１６をハイサイド通電時間制御回路１６１とし、ハイサイド通電時間制御回路１６１と同様の構成であって、ローサイド電流検出回路１７における通流状態に基づいてローサイド電流制御回路１４を停止する通電時間制御回路をローサイド通電時間制御回路１６２とする。
【００３２】
このような構成の一例として、ハイサイド通電時間制御回路１６１とローサイド通電時間制御回路１６２を、共通の通電時間計測回路１６３（図７において抵抗Ｒ７とコンデンサＣ１で構成される回路）を用いて構成した回路図を図９に示す。
【００３３】
フィラメント３０のハイサイドドライバ１１側（図８のＢ点）がバッテリと短絡したときは、ハイサイドドライバ１１には電流が流れないがローサイドドライバ１２には電流が流れる。このとき、ハイサイド電流検出回路１５は抵抗Ｒ１３に流れる電流を検出しないが、ローサイド電流検出回路１７が抵抗Ｒ１４に流れる電流を検出するので、ローサイド通電時間制御回路１６２がローサイド電流制御回路１４を停止してフィラメント３０からローサイドドライバ１２を介してグランドへ流れる電流を遮断する。
【００３４】
逆に、フィラメント３０のローサイドドライバ１２側（図８のＣ点）がグランドと短絡したときは、ローサイドドライバ１２には電流が流れないがハイサイドドライバ１１には電流が流れる。このとき、ローサイド電流検出回路１７は抵抗Ｒ１４に流れる電流を検出しないが、ハイサイド電流検出回路１５が抵抗Ｒ１３に流れる電流を検出するので、ハイサイド通電時間制御回路１６１がハイサイド電流制御回路１３を停止してバックアップ電源５０からハイサイドドライバ１１を介してフィラメント３０へ流れる電流を遮断する。
【００３５】
上述の構成によれば、ローサイドドライバ１２にのみ電流が流れハイサイドドライバ１１に電流が流れない場合、逆に、ハイサイドドライバ１１にのみ電流が流れローサイドドライバ１２に電流が流れない場合であっても、ハイサイド通電時間制御回路１６１及びローサイド通電時間制御回路１６２が各ドライバ１１、１２の通流を制御するので、車両の衝突等の衝撃によってフィラメント３０がバッテリやグランドと短絡等した場合であっても、ハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２へ流れる電流の制御を正常に行なうことができる。
【００３６】
点火制御回路１０は、ハイサイド通電時間制御回路１６１またはローサイド通電時間制御回路１６２の何れかから一方から出力される停止信号に基づいて他方の電流制御回路を停止するゲート回路を備えていてもよい。
【００３７】
詳述すると、点火制御回路１０は、例えば、図１０に示すように、ＯＲ回路で構成されたゲート回路１０Ｃを備えており、ハイサイド及びローサイド通電時間制御回路１６１、１６２の何れかが、ハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２の通流を停止するためのハイレベル信号をゲート回路１０Ｃへ出力すると、ハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４の双方が停止される。
【００３８】
尚、図１０と同様の機能は図９においても実現されている。つまり、図１０では、ハイサイド通電時間制御回路１６１及びローサイド通電時間制御回路１６２の後段にゲート回路１０Ｃを設けることで、ハイサイド電流検出回路１５またはローサイド電流検出回路１７において所定の通流状態が検出された場合に、ハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４を停止させているのに対して、図９では、ハイサイド通電時間制御回路１６１及びローサイド通電時間制御回路１６２の前段に設けられた通電時間計測回路１６３を共通とすることで、ハイサイド電流検出回路１５またはローサイド電流検出回路１７において所定の通流状態が検出された場合に、ハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４を停止させている。
【００３９】
また、図１０ではゲート回路１０ＣがＯＲ回路である構成について説明しているが、ＯＲ回路に限らないことは言うまでもない。例えば、ハイサイド及びローサイド通電時間制御回路１６１、１６２から通流停止のために出力される信号がローレベル（所謂ローアクティブ）であれば、ゲート回路１０ＣはＡＮＤ回路で構成される。
【００４０】
上述の構成によれば、ハイサイド及びローサイド電流検出回路１５、１７のうちの何れかが故障した場合であっても、故障していない方の電流検出回路にて電流を検出することで、ハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２へ流れる電流の制御を正常に行なうことができる。
【００４１】
点火制御回路１０は、図１１（ａ）に示すように、ハイサイド通電時間制御回路１６１及びローサイド通電時間制御回路１６２で通電時間を計時する共通の基準計時信号を生成する基準計時信号生成回路１９を備えていてもよい。
【００４２】
以下に詳述する。基準計時信号生成回路１９は、増幅回路の出力の一部を入力側に帰還させることで規則的なパルス信号である基準計時信号を生成する帰還型の発振回路等で構成されている。
【００４３】
また、図１１（ａ）のような構成の場合、ハイサイド通電時間制御回路１６１は、図１１（ｂ）に示すように、基準計時信号生成回路１９で生成された基準計時信号の立上りエッジまたは立下りエッジでカウントアップするとともに、ハイサイド電流検出回路１５において所定値以上の電流が検出されないときにハイサイド電流検出回路１５から出力される信号でリセットされるカウンタ回路１６Ａと、カウンタ回路が上述した所定時間に設定されたカウント値を超えると論理回路ＡＮ１に停止信号を出力する停止信号出力回路１６Ｂ等を備えて構成されている。尚、ローサイド通電時間制御回路１６２もハイサイド通電時間制御回路１６１と同様の構成である。
【００４４】
上述のハイサイド通電時間制御回路１６１（ローサイド通電時間制御回路１６２）において所定値以上の電流が検出されないときは、カウンタ回路１６Ａはリセットされるので論理回路ＡＮ１にハイレベル信号の停止信号が出力されることはない、つまりハイサイドドライバ１１のドレインソース間が遮断されることはない。
【００４５】
一方、所定値以上の電流が検出されたときは、カウンタ回路１６Ａはリセットされることなくカウントアップを継続し、所定のカウント値を超えると（所定時間を経過すると）、停止信号出力回路１６Ｂが論理回路ＡＮ１に停止信号を出力する。
【００４６】
尚、点火制御回路１０は、基準計時信号生成回路１６４を備える代わりに、基準計時信号を外部から入力する構成であってもよく、この場合、基準計時信号は、上述のような発振回路で生成される構成の他、所定の周波数を生成する水晶やセラミック発振子を用いた水晶発振器やセラミック発振器等で生成される構成であってもよい。
【００４７】
上述の構成によれば、ハイサイド電流検出回路１５によって抵抗Ｒ１３に流れる電流を検出する場合、または、ローサイド電流検出回路１７によって抵抗Ｒ１４に流れる電流を検出する場合の何れの場合であっても、共通の基準計時信号によってハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２に同一時間だけ電流を流す制御が可能となる。また、当該同一時間を電流をフィラメント３０に流すべき必要最小限の時間に設定することで、ハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２に過剰な電流を流すことを防止することができる。
【００４８】
点火制御回路１０は、図１２（ａ）に示すように、フィラメント３０に接続されたハイサイドドライバ１１側またはローサイドドライバ１２側の接続異常を検出する故障検出回路１０Ａを備え、故障検出回路１０Ａにより接続異常が検出された側の電流制御回路１３、１４を強制停止する強制停止回路１０Ｂを備えていてもよい。
【００４９】
以下に詳述する。故障検出回路１０Ａは、例えば、図１２（ｂ）に示すように、フィラメント３０のハイサイドドライバ１１側及びローサイドドライバ１２側の夫々に、比較回路ＣＭ２、ＣＭ３を備えている。
【００５０】
故障検出回路１０Ａは、フィラメント３０に図中破線矢印で示すようなインフレータが作動しない程度の微小電流を流すように構成されており、フィラメント３０に故障が発生していないときには、各比較回路ＣＭ２、ＣＭ３からローレベルの異常信号が出力されるが、フィラメント３０に故障が発生したときには、各比較回路ＣＭ２、ＣＭ３からハイレベルの異常信号が出力される。
【００５１】
具体的には、フィラメント３０のハイサイドドライバ１１側がバッテリと短絡した場合には、比較回路ＣＭ２からハイレベルの異常信号が出力され、フィラメント３０のローサイドドライバ１２側がグランドと短絡した場合には、比較回路ＣＭ３からハイレベルの異常信号が出力される。
【００５２】
強制停止回路１０Ｂは、例えば、一方が図９に示すハイサイド通電時間制御回路１６１及びローサイド通電時間制御回路１６２のＭＯＳ−ＦＥＴのゲートに接続され、他方がグランドに接続される二個のスイッチ回路である。
【００５３】
これらのスイッチ回路のうち、ハイサイド通電時間制御回路１６１に接続されているスイッチ回路が、比較回路ＣＭ２からの異常信号でオンオフを制御され、ローサイド通電時間制御回路１６２に接続されているスイッチ回路が、比較回路ＣＭ３からの異常信号でオンオフを制御されるように構成されている。
【００５４】
具体的には、ハイサイド通電時間制御回路１６１に接続されているスイッチ回路（ローサイド通電時間制御回路１６２に接続されているスイッチ回路）は、比較回路ＣＭ２（比較回路ＣＭ３）からハイレベルの異常信号が入力されるとオンに制御される。その結果、ハイサイド通電時間制御回路１６１（ローサイド通電時間制御回路１６２）のＭＯＳ−ＦＥＴのドレインソース間は遮断されて、ハイサイド電流制御回路１３（ローサイド電流制御回路１４）は強制停止される。
【００５５】
尚、強制停止回路１０Ｂは、図９に示すＭＯＳ−ＦＥＴのドレインソース間の導通を制御する上述したような構成の代わりに、図９に示すトランジスタＱ２のエミッタコレクタ間の導通を制御するように構成することで、所定時間経過後に電流制御回路１３、１４を強制停止する構成であってもよい。
【００５６】
上述の構成によれば、フィラメント３０の接続異常等が発生した場合であっても、故障検出回路１０Ａ及び強制停止回路１０Ｂによって、ハイサイドドライバ１１及び／またはローサイドドライバ１２に流れる電流を確実に遮断することができる。
【００５７】
点火制御回路１０は、図１３に示すように、点火信号を出力する電子制御装置６０に故障検出回路１０Ａにより検出された異常信号が入力され、強制停止回路１０Ｂは、電子制御装置６０から出力される制御信号または故障検出回路１０Ａから出力される故障信号の何れかの信号に基づいて作動するように構成されていてもよい。
【００５８】
電子制御装置６０は、ＣＰＵと、ＣＰＵによって実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭと、ワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ等を備え、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで、制御対象として車両に複数設けられている点火制御回路１０等を制御するように構成されている。
【００５９】
電子制御装置６０が点火制御回路１０を制御するための制御信号には、点火信号と、故障検出回路１０Ａから入力された異常信号に基づいて点火制御装置１０へ出力する故障信号等がある。
【００６０】
電子制御装置６０は、車両の衝突時等に車両に発生する加速度を検出する少なくとも一つの加速度センサからの加速検出信号を入力し、当該加速検出信号によって車両が事故を起こしていると判断すると、エアバッグやシートベルトのプリテンショナーを作動させるために点火信号を点火制御回路１０へ出力する。
【００６１】
強制停止回路１０Ｂは、例えば、電子制御装置６０から入力される故障信号と故障検出回路１０Ａから入力される異常信号の何れかが、フィラメント３０のハイサイドドライバ１１側またはローサイドドライバ１２側の接続異常を示すものである場合に、接続異常が検出された側の電流制御回路１３、１４を強制停止する。
【００６２】
上述の構成によれば、故障信号及び異常信号の何れかのみが接続異常を示すものであれば接続異常と判断されるので、本来は接続異常であるにもかかわらず接続異常でないと判断されてしまう誤検出を低減することができる。
【００６３】
尚、電子制御装置６０から入力される故障信号と故障検出回路１０Ａから入力される異常信号の双方が、フィラメント３０のハイサイドドライバ１１側またはローサイドドライバ１２側の接続異常を示すものである場合に、接続異常が検出された側の電流制御回路１３、１４を強制停止する構成であってもよく、このような構成とすることで、故障信号及び異常信号の双方が接続異常を示すものである場合のみ接続異常と判断されるので、本来は接続異常でないにもかかわらず接続異常であると判断されてしまう誤検出を低減することができる。
【００６４】
以上説明した点火制御回路１０は、図１４に示すように、点火信号を出力する電子制御装置６０との間で制御信号を送受信する通信回路７０と、通信回路７０を介して受信した点火信号に基づいてハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４を駆動する駆動制御回路８０とともに半導体集積回路１００に組み込んだ構成であってもよい。
【００６５】
通信回路７０は、電子制御装置６０との間で入出力されるデータを点火制御回路１０で使用する形式または電子制御装置６０で使用する形式に整合するインタフェース回路である。
【００６６】
駆動制御回路８０は、例えば、上述した故障検出回路１０Ａ、強制停止回路１０Ｂ、及び基準計時信号生成回路１９等で構成されている。
【００６７】
そして、点火制御回路１０、通信回路７０、及び駆動制御回路８０は、半導体プロセスにより集積化されることで半導体集積回路１００が構築される。
【００６８】
上述の構成によれば、点火制御回路１０を集積化することで、小型化することができ、また、コストを下げることができる。更に、点火制御回路１０を集積化して一つのパッケージに封入することで、点火制御回路１０を構成する各素子の故障を低減することができる。
【００６９】
上述した半導体集積回路１００は、乗員保護制御装置２００に組み込むことができる。乗員保護制御装置２００は、図１５に示すように、半導体集積回路１００と、電子制御装置６０とを備え、さらに、少なくとも一つの加速度センサ３００と、バックアップ電源２０を備えている。
【００７０】
乗員保護制御装置２００では、電子制御装置６０が、半導体集積回路１００の故障検出回路１０Ａから入力された異常信号や加速度センサ３００から入力された加速検出信号等に基づいて、半導体集積回路１００に組み込まれた点火制御回路１０を制御するよう構成されている。
【００７１】
尚、車両には、通常、運転席の他、助手席や後部座席等の複数の箇所にエアバッグやシートベルトが設けられており、乗員保護制御装置２００は、図４に示すように、共通のバックアップ電源２０に複数の点火制御回路１０（半導体集積回路１００）が接続された構成であってもよい。
【００７２】
以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、ハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２としてＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴを用いた構成について説明したが、ＰチャネルＭＯＳ−ＦＥＴやバイポーラトランジスタ等を用いた構成であってもよい。
【００７３】
上述の実施形態では、ハイサイド及びローサイド電流検出回路１５、１７並びにハイサイド及びローサイド電流制御回路１３、１４は、抵抗Ｒ１３、Ｒ１４の両端の電位差に基づいてハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２へ流れる電流を検出する構成について説明したが、当該電流を検出する方法はこれに限らない。
【００７４】
例えば、ハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２のドレインソース間の電位差に基づいて当該電流を検出する構成であってもよい。
【００７５】
また、ハイサイド及びローサイドドライバ１１、１２と並列に電流検出用のＭＯＳ−ＦＥＴ（センスＭＯＳ−ＦＥＴ）を接続して、当該センスＭＯＳ−ＦＥＴのドレインソース間の電位差に基づいて当該電流を検出する構成であってもよい。
【００７６】
上述の実施形態では、点火制御回路１０を車両に適用した構成について説明したが、車両以外に適用した構成であってもよく、例えば、航空機や船舶といった他の乗物等、エアバッグ等を作動させるためにインフレータを点火制御する装置が搭載された機器に適用した構成であってもよい。
【００７７】
尚、上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】従来の構成の点火制御回路のブロック構成図
【図２】フィラメントとバッテリの短絡時の電流の流れを示す説明図
【図３】本発明による点火制御回路のブロック構成図
【図４】複数の半導体集積回路が接続された乗員保護制御装置のブロック構成図
【図５】ハイサイド電流制御回路の回路図
【図６】ハイサイド及びローサイド電流検出回路の回路図
【図７】ハイサイド通電時間制御回路の回路図
【図８】ハイサイド通電時間制御回路とローサイド通電時間制御回路を備えた点火制御回路のブロック構成図
【図９】共通の通電時間計測回路を用いたハイサイド通電時間制御回路とローサイド通電時間制御回路の回路図
【図１０】ゲート回路を備えた点火制御回路のブロック構成図
【図１１】（ａ）は、基準計時信号生成回路を備えた点火制御回路のブロック構成図、（ｂ）は、カウンタ回路を備えたハイサイド通電時間制御回路の回路図
【図１２】（ａ）は、故障検出回路及び強制停止回路を備えた点火制御回路のブロック構成図、（ｂ）は、故障検出回路の回路図
【図１３】電子制御装置から故障信号を入力する点火制御回路のブロック構成図
【図１４】半導体集積回路のブロック構成図
【図１５】乗員保護制御装置のブロック構成図
【符号の説明】
【００７９】
１０：点火制御回路
１１：ハイサイドドライバ
１２：ローサイドドライバ
１３：ハイサイド電流制御回路
１４：ローサイド電流制御回路
１５：ハイサイド電流検出回路
１５１：ハイサイド比較回路
１６：通電時間制御回路
１６１：ハイサイド通電時間制御回路
１６２：ローサイド通電時間制御回路
１７：ローサイド電流検出回路
１７１：ローサイド比較回路
１８：基準電圧生成回路
１９：基準計時信号生成回路
６０：電子制御装置
７０：通信回路
８０：駆動制御回路
１００：半導体集積回路
２００：乗員保護制御装置
１０Ａ：故障検出回路
１０Ｂ：強制停止回路
１０Ｃ：ゲート回路
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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