(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源（１、２）に接続されたバックアップコンデンサ（５）と、雷管（９）と、前記直流電源（１、２）の出力端子と前記雷管（９）との間に介挿されたスイッチ回路（８）と、加速度信号に基づいて衝突事故の大きさを判断して前記スイッチ回路（８）をオン制御するための制御信号を出力する衝突判断手段（１１'）と、前記バッテリ（１）から給電されて少なくても前記衝突判断手段（１１'）に給電する回路系電源（１５）と、前記バックアップコンデンサ（５）と前記衝突判断手段（１１'）との間の電源ラインに介挿されて電源遮断時に該衝突判断手段への給電を前記バックアップコンデンサ（５）に切り換える電源切り換え手段（１３）と、前記バックアップコンデンサ（５）の充電電圧を検出する電圧検出手段（２１）とを備え、前記衝突判断手段（１１'）は、前記電源切り換え手段（１３）の作動時に前記電圧検出手段（２１）からの検出出力を読み込み、前記バックアップコンデンサ（５）の充電電圧が所定時間の間に所定電圧まで低下したときは前記電源切り換え手段（１３）がオフ故障であると判断し、前記バックアップコンデンサ（５）の充電電圧が所定時間の間に所定電圧まで低下しないときは前記電源切り換え手段（１３）が正常であると判断することを特徴とする乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両の乗員を衝突事故から保護し、各回路の故障診断機能を有するエアバッグ等の乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の乗員保護装置として考えられるものを図３に示す車両用乗員保護装置を例にとって説明する。
図３において、１は車載バッテリ、２は前記バッテリ１の出力電圧を昇圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータで、その入力端子は第１逆流防止用ダイオード３を介してバッテリ１に接続されて、該バッテリ１と共に直流電源を構成している。４は第２逆流防止用ダイオードで、アノードが前記バッテリ１に接続され、カソードは前記ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端子に接続されている。５はバックアップコンデンサで、抵抗６を介して前記ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端子に接続されている。
【０００３】
７は放電用ダイオードで、そのカソードはＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端子に接続されると共に、スイッチ回路８に接続されている。このスイッチ回路８の出力は、雷管９、加速度スイッチ１０を直列に介して接地されている。また前記スイッチ回路８は、後述のマイクロコンピュータ１１からの制御信号を、スイッチ回路８を構成するスイッチングトランジスタのベース端子に入力してオン、オフ制御する。
【０００４】
１１は衝突判断機能と故障診断機能とを有し、かつ入力側にＡ／Ｄコンバータ（図示せず）が内蔵されているマイクロコンピュータで、衝突判断機能として入力端子Ａに供給されるアナログの加速度信号（図示されない加速度センサからの出力）を入力して、衝突の大きさを判断し乗員に重大な障害をもたらすと判断した場合に、スイッチ回路８のスイッチングトランジスタを所定時間の間、オンさせるための制御信号を出力する。
【０００５】
また、前記マイクロコンピュータ１１の故障診断機能としては、前記雷管９、後述の電源切り換え回路１３等の故障診断をイグニッションスイッチ３０のオン直後に、それらの端子電圧に基づいて行うもので、その端子電圧が所定値でない異常状態を発見した場合には、それを故障発生としてその内容をメモリ１４に記憶せしめる。例えば、電源切り換え回路１３の故障診断の方法としては、マイクロコンピュータ１１が、電源電圧に基づいてイグニッションスイッチ３０がオフされたことを判断した直後に、後述の電源切り換え回路１３をオンすることによって、バッグアップコンデンサ５の充電電圧が後述の回路系電源１５に供給されることによって、その入力端子電圧を第１電圧分割用回路２０を介してマイクロコンピュータ１１が入力し、その切り換えに基づいて入力端子電圧がどれだけ変化したか、すなわち所定電圧以上変化した場合には電源切り換え回路１３は異常なし、変化幅が所定電圧より小さい場合には電源切り換え回路１３はオフ故障していると判断して、メモリ１４にその旨を記憶せしめる。
【０００６】
電源切り換え回路１３は、前記バックアップコンデンサ５とマイクロコンピュータ１１との間の電源ラインに介挿されて、前記マイクロコンピュータ１１が回路系電源１５（この電源電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧よりも小さく設定されている）から給電されなくなった場合、例えば衝突時にバッテリ１が破壊されてしまった場合、それを示す電源異常信号により駆動回路１８の出力をローレベルにすることにより、電源切り換え回路１３のスイッチングトランジスタ１３ａをオンせしめて前記バックアップコンデンサ５から回路系電源１５に給電させるもので、その出力は前記マイクロコンピュータ１１の電源ラインに接続されている。
【０００７】
１５は回路系電源で、前記バッテリ１から逆流防止用ダイオード１６を介して給電されて、その電圧よりも低い所定の電圧、例えば５ボルトを前記マイクロコンピュータ１１に給電している。
【０００８】
１６は逆流防止用ダイオード、１８は駆動回路で、前記マイクロコンピュータ１１からハイレベルな診断信号を受けると、電源切り換え回路１３がマイクロコンピュータ１１による診断状態にさせられる。なお、符号３０はイグニッションスイッチである。
【０００９】
次に、上記構成の作用を説明する。
まず、マイクロコンピュータ１１は、通常時は電源ラインＹを介して回路系電源１５から給電されており、入力端子Ａにアナログの加速度信号が供給されると、それに基づいて衝突の大きさを判断して、必要に応じてスイッチ回路８のスイッチングトランジスタを所定時間オンせしめて雷管９へ所定量の電力を供給してエアバッグ等を作動させる。なお、このとき加速度スイッチ１０の入出力間は閉成されているものとする。
【００１０】
つぎに、図２Ａの実線で示されるようにイグニッションスイッチ３０が時刻ｔ0 でオフされ、各回路部への給電が停止される状態になった場合には、マイクロコンピュータ１１は、自分自身の電源電圧の低下を、第１電圧分割用回路２０からの出力電圧に基づいて、イグニッションスイッチ３０がオフされたことを検出する。それによってマイコロコンピュータ１１は、駆動回路１８を介して電源切り換え回路１３のスイッチングトランジスタ１３ａをオンせしめ（図２Ｃの実線で示される）、バックアップコンデンサ５に充電された電力を回路系電源１５に供給する。その結果、回路系電源１５の入力端子の電圧は、図２Ｂの実線（正常値）に示されるように１２Ｖから２０Ｖまで一時的に電源電圧が上昇するが、バックアップコンデンサ５から回路系電源１５に放電が続くことによってバックアップコンデンサ５の端子電圧は徐々に低下してくる。
【００１１】
一方このとき、マイクロコンピュータ１１は、電源切り換え回路１３のスイッチングトランジスタ１３ａがオンされる直前の回路系電源１５の入力端子電圧と直後の入力端子電圧との変化幅を、第１電圧分割用回路２０からの出力を、図２Ｂに上向き矢印↑で示されるタイミングによってサンプリング入力することによって読み取り、電源切り換え回路１３の故障診断を行うが、その変化幅が所定値を越えないとき（図２Ｂの破線参照）には電源切り換え回路１３のスイッチングトランジスタ１３ａがオフ状態で破壊されていると判断して、その異常内容をメモリ１４に記憶せしめる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような乗員保護装置にあっては、電源切り換え回路１３の故障診断を回路系電源１５の入力電圧に基づく電圧変化幅によって判断していたので、例えば電源切り換え回路１３がオフ故障しているときに、例えばエンジン始動に伴って、例えば図示されないウィンカーが点滅された場合には、図２Ｂに一点鎖線で示すように回路系電源１５の入力端子電圧が小きざみに電圧変動されるので、マイクロコンピュータ１１へのサンプリングタイミング（図２Ｂに矢印で示される）のように電圧の最低の時と最高の時の電圧を読み取った場合には、入力端子電圧の変化幅が所定値以上あると判断して、電源切り換え回路１３は正常であると判断してしまう恐れがあった。
【００１３】
この発明は、このような問題点に着目してなされたもので、電源切り換え回路の故障診断を正確に行えるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る乗員保護装置は、直流電源に接続されたバックアップコンデンサと、雷管と、前記直流電源の出力端子と前記雷管との間に介挿されたスイッチ回路と、加速度信号に基づいて衝突事故の大きさを判断して前記スイッチ回路をオン制御するための制御信号を出力する衝突判断手段と、前記バッテリから給電されて少なくても前記衝突判断手段に給電する回路系電源と、前記バックアップコンデンサと前記衝突判断手段との間の電源ラインに介挿されて電源遮断時に該衝突判断手段への給電を前記バックアップコンデンサに切り換える電源切り換え手段と、前記バックアップコンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記衝突判断手段は、前記電源切り換え手段の作動時に前記電圧検出手段からの検出出力を読み込み、前記バックアップコンデンサの充電電圧が所定時間の間に所定電圧まで低下したときは前記電源切り換え手段がオフ故障であると判断し、前記バックアップコンデンサの充電電圧が所定時間の間に所定電圧まで低下しないときは前記電源切り換え手段が正常であると判断するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。
なお図１に基づいて構成を説明するが、図３において説明したものと同一構成のもの、または均等なものには同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成についてのみ以下に説明する。
【００１６】
すなわち、図１は、バックアップコンデンサ５と突入電流防止用抵抗６との接続点とグランドとの間に第２電圧検出回路２１を接続したのもので、マイクロコンピュータ１１’から駆動回路１８を介して電源切り換え回路（電源切り換え手段）１３に対して制御信号が供給されて、その後に、前記バックアップコンデンサ５の充電電圧が所定時間の間に所定電圧まで低下したとき、マイクロコンピュータ１１’は電源切り換え回路１３が正常に動作していると判断し、また前記バックアップコンデンサ５の充電電圧が所定時間の間に所定電圧まで低下しないとき、マイクロコンピュータ１１’は電源切り換え回路１３が異常で、オフ故障していると判断して、その診断結果をメモリ１４に記憶せしめる。
【００１７】
上記のように構成することによって、イグニッションスイッチ３０が非常に短い時間の間に繰り返しオン、オフ操作されても、それによってバックアップコンデンサ５の充電電圧は影響されないので、例えば電源切り換え回路１３がオフ故障していると、バックアップコンデンサ５の充電電圧は放電されないので、所定時間の間に所定電圧まで低下しないことになり、また反対に電源切り換え回路１３が正常であれば、バックアップコンデンサ５の充電電圧は放電されるので、所定時間の間に所定電圧まで低下することになる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、確実に電源切り換え回路の故障診断を行えるという効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による実施の形態を示す回路説明図である。
【図２】図１及び図３の回路の要部の波形説明図である。
【図３】従来の回路の説明図である。
【符号の説明】
２  ＤＣ／ＤＣコンバータ
３，４  逆流防止用ダイオード
６  突入電流防止用抵抗
５  バックアップコンデンサ
７  放電用ダイオード
８  スイッチ回路
９  雷管
１０  加速度スイッチ
１１  マイクロコンピュータ
１３  電源切り換え回路
１４  メモリ
１８  駆動回路
２０，２１  電圧検出回路
【図１】
0003795182.tif 000002
【図２】
0003795182.tif 000003
【図３】
0003795182.tif 000004