JPH10278726A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックアップコンデンサの容量を小さく、か
つ小型のものにして回路基板上の占有面積を小さくして
小さな場所に配置可能にすることにより、回路基板全体
の形状を小型化する。 【解決手段】 加速度センサからの出力に基づいて衝突
判断を行い、重大衝突と判断したときに、トリガ信号を
出力する信号処理回路と、直流電源によって別々に充電
される複数の点火用バックアップコンデンサと、前記直
流電源によって充電され異常時に前記処理回路に給電す
る１つの駆動用バックアップコンデンサと、一端が共通
接続されて、他端がそれらの対応する点火用バックアッ
プコンデンサに１つずつ接続された複数の雷管と、前記
複数の点火用バックアップコンデンサとそれらに直列接
続された複数の雷管との間のそれぞれに介挿され、前記
信号処理回路からのトリガ信号を受けてオン制御される
スイッチ回路とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、助手席、運転
席、後席等の座席に座る乗員を衝突事故から保護するた
めの雷管を複数備えた乗員保護装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の複数の雷管を備えた乗員
保護装置を図３に示し、以下にその構成を説明する。図
３において、１は車載バッテリ、２はイグニッションス
イッチ、３は第１逆流防止用ダイオード、４は前記バッ
テリ１の出力電圧を昇圧して出力する昇圧回路で、その
入力端子は第１逆流防止用ダイオード３、イグニッショ
ンスイッチ２を直列に介して前記バッテリ１のプラス端
子に接続されている。なお、前記第１逆流防止用ダイオ
ード３のアノード端子は、第２〜第５逆流防止用ダイオ
ード５１〜５４のそれぞれのアノード端子に、また昇圧
回路４の出力端子は第６、第１０逆流防止用ダイオード
２１、８１を直列に介して第２逆流防止用ダイオード５
１のカソードに接続され、また第７、第１１逆流防止用
ダイオード２０、８２を直列に介して第３逆流防止用ダ
イオード５２のカソードに接続され、また第８、第１２
逆流防止用ダイオード１９、８３を直列に介して第４逆
流防止用ダイオード５３のカソードに接続され、また第
９、第１３逆流防止用ダイオード１８、８４を直列に介
して第５逆流防止用ダイオード５４のカソードに接続さ
れている。

【０００３】７１〜７４は並列的に接続されたバックア
ップコンデンサで、それらの一端は接地されると共に、
それらの他端は第６〜第９ダイオード２１〜１８と第１
０〜第１３ダイオード８１〜８４の接続点に相応して接
続されている。また、バックアップコンデンサ７１、７
２は、雷管１０３、１０４へ点火電流を供給する他にマ
イクロコンピュータ１２の電源として回路系電源１４に
給電するので、他のバックアップコンデンサ７３、７４
の静電容量の２倍、例えば２２００マイクロファラッド
に設定されている。９１〜９４は並列的に接続されたス
イッチングトランジスタで、エミッタ端子のそれぞれ
は、第１０〜第１３ダイオード８１〜８４のそれぞれ
と、それらに対応する第２〜第５ダイオード５１〜５４
との接続点にそれぞれ接続され、またこれらのスイッチ
ングトランジスタ９１〜９４のベース端子は、それぞれ
に対応して設けられた駆動用トランジスタ２６〜２９を
介してマイクロコンピュータ１２のそれぞれの出力端子
に接続され、そのマイクロコンピュータ１２から一定パ
ルス幅のトリガ信号が供給されて、そのトリガ信号のパ
ルス幅によって、それぞれの雷管１０１〜１０４への電
流供給量を規制している。

【０００４】雷管１０１〜１０４のそれぞれの一端はそ
れぞれに対応するスイッチングトランジスタ９１〜９４
の出力端子であるコレクタ端子に接続され、またそれら
の雷管１０１〜１０４の他端は、それぞれに対応して設
けられた第１４〜第１７逆流防止用ダイオード２２〜２
５を介して機械式加速度スイッチ１１の非接地側の一端
に接続されている。

【０００５】１２はマイクロコンピュータで、加速度セ
ンサ１３から供給される加速度信号（衝突時に発生す
る）に基づいて衝突事故の大きさを判断して、重大事故
と判断した場合には、出力端子を所定時間の間オン状態
にして駆動用トランジスタ２６〜２９を介してスイッチ
ングトランジスタ９１〜９４を駆動する。

【０００６】１４は回路系電源で、その入力端子は、第
１８逆流防止用ダイオード１５及びイグニッションスイ
ッチ２を直列に介してバッテリ１のプラス端子に接続さ
れると共に、電源切り換えスイッチ回路１６、逆流防止
用ダイオード３１、３２を介して２つのバックアップコ
ンデンサ７１、７２に接続されている（なお、バックア
ップコンデンサ７１、７２は点火用と回路系電源１４の
バックアップ用とを兼ねており、また他方のバックアッ
プコンデンサ７３、７４は点火用専用となっている）。
また、この電源切り換えスイッチ回路１６はマイクロコ
ンピュータ１２からの信号、すなわちイグニッションス
イッチ２のオンからオフへの切り換え（またはそれと同
等なとき、例えばＡ点が断線したとき）を検出したとき
出力信号によって前記電源切り換えスイッチ回路１６を
オンさせる。

【０００７】なお、上記バックアップコンデンサ７１、
７２の静電容量の大きさは次のようにして設定されてい
る。すなわち、本件乗員保護装置の電気接続関係に異常
がない場合（図４の時刻Ｔ１までの間）には、バックア
ップコンデンサ７１、７２の充電電圧は、例えば設定値
２０（Ｖ）になっている。しかしながら、時刻Ｔ１にお
いて断線が、例えば図３のＡ点で発生したとすると、バ
ッテリ１から第１８逆流防止用ダイオード１５を介した
マイクロコンピュータ１２への給電はなくなり、それに
替わってバックアップコンデンサ７１、７２が、バック
アップコンデンサ７１、７２の充電電圧が１６（Ｖ）に
なるまでバッテリ１の代用をするようになり、それによ
って時刻Ｔ２までバックアップコンデンサ７１、７２の
充電電荷が電源切り換えスイッチ回路１６、回路系電源
１４を介してマイクロコンピュータ１２に電力の供給を
行い、この間にマイクロコンピュータ１２は衝突判断、
衝突記録及び故障診断を行う。この時刻Ｔ２までの間に
重大衝突が発生したと判断し、時刻Ｔ２においてマイク
ロコンピュータ１２によってスイッチングトランジスタ
９１〜９４がオンされた場合にも、バックアップコンデ
ンサ７１、７２の充電電圧が１４（Ｖ）に低下するまで
の間にそれぞれの雷管１０１〜１０４に十分な点火電流
が供給可能にされるように設定されている。

【０００８】次に、上記構成の作用を説明する。車両が
衝突事故を発生すると、それに伴う加速度信号が加速度
センサ１３によって検出され、その加速度センサ１３か
らマイクロコンピュータ１２に加速度信号が供給され、
その加速度信号に基づいてマイクロコンピュータ１２
は、重大事故が発生したと判断した場合には、マイクロ
コンピュータ１２は所定時間の間、スイッチングトラン
ジスタ９１〜９４を所定の順序で又は同時にオンせし
め、それぞれのバックアップコンデンサ７１〜７４に充
電された電荷を放電用の第１０〜第１３ダイオード８１
〜８４を介してそれぞれの雷管１０１〜１０４に供給さ
れる。

【０００９】また、この衝突が時刻Ｔ１の時点で発生
し、かつ、例えば図３中のＡ点で断線等が発生すると、
回路系電源１４の出力電圧が低下し、その電圧低下をマ
イクロコンピュータ１２が検出することによって、電源
切り換えスイッチ回路１６がオンされバックアップコン
デンサ７１、７２から回路系電源１４への給電が所定の
時間の間、例えば時刻Ｔ２まで行われる。すなわち、こ
の給電はバックアップコンデンサ７１、７２の充電電圧
が１６（Ｖ）まで低下するまで続けられ、その間に、マ
イクロコンピュータ１２は衝突判断、衝突記録及び故障
診断を行い、重大衝突が発生したと判断すると、１４
（Ｖ）になる時刻Ｔ３までの間にスイッチングトランジ
スタ９１〜９４をオンする。

【００１０】なお、バックアップコンデンサ７１、７２
の充電電圧が、回路系電源１４からマイクロコンピュー
タ１２への給電可能な電圧、すなわち１４（Ｖ）になる
までの電圧であるならば、この衝突判断の結果によっ
て、マイクロコンピュータ１２はスイッチングトランジ
スタ９１〜９４をオンせしめることによって、雷管１０
１〜１０４への点火電流の供給を行える。すなわち、バ
ックアップコンデンサ７１、７２の充電電圧が１４
（Ｖ）以上であれば点火電流として十分であるように設
定されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の乗員
保護装置にあっては、回路系に断線等の異常が発生した
場合、バックアップコンデンサ７１、７２は、その電圧
が２０（Ｖ）〜１６（Ｖ）の間は、マイクロコンピュー
タ１２への電源として機能し、また１６（Ｖ）〜１４
（Ｖ）の間は雷管１０１〜１０４への点火電流の供給源
として機能するように設定されているために静電容量の
値が、例えば２２００マイクロファラッドというような
大容量になり、それに伴って外部形状が大きくなり、ま
たコストアップの原因になるという問題点があった。

【００１２】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、バックアップコンデンサの容量を小さ
く、かつ小型のものにして回路基板上の占有面積を小さ
くして小さな場所に配置可能にすることにより、回路基
板全体の形状を小型化することを目的とする。

【００１３】

【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、加速度センサからの出力に基づいて衝突判断を
行い、重大衝突と判断したときに、トリガ信号を出力す
る信号処理回路と、直流電源によって別々に充電される
複数の点火用バックアップコンデンサと、前記直流電源
によって充電され異常時に前記処理回路に給電する１つ
の駆動用バックアップコンデンサと、一端が共通接続さ
れて、他端がそれらの対応する点火用バックアップコン
デンサに１つずつ接続された複数の雷管と、前記複数の
点火用バックアップコンデンサとそれらに直列接続され
た複数の雷管との間のそれぞれに介挿され、前記信号処
理回路からのトリガ信号を受けてオン制御されるスイッ
チ回路とを備えてなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明に係る乗員保護装置を図
１及び図２に基づき説明する。なお、図１において図３
で説明した構成のものと均等なもの、または同一なもの
には同一符号を付してその詳細説明は省略し、異なる部
分についてのみ以下に説明する。すなわち、図１におい
ては図３における逆流防止用ダイオード３１、３２が削
除され、逆流防止用ダイオード３３が接続されている。
この逆流防止用ダイオード３３は、アノードが昇圧回路
４の出力端子に接続され、またカソードが電源切り換え
用スイッチ回路１６に接続されている。また、この逆流
防止用ダイオード３３のカソードと電源切り換え用スイ
ッチ回路１６との接続点には回路系バックアップコンデ
ンサ７５が接続されている。

【００１５】つぎに、バックアップコンデンサ７１’、
７２’、７５の静電容量の大きさについて図２を参照し
て説明する。すなわち、この実施の形態では、バックア
ップコンデンサ７１’、７２’は雷管１０３、１０４へ
の点火電流の供給のみを行い、また他方のバックアップ
コンデンサ７５は回路系電源１４への給電を行うように
構成されているので、バックアップコンデンサ７１’、
７２’は、図２に示されるように２０（Ｖ）から１６
（Ｖ）まで電圧低下するのに必要な時間を満足するよう
に設定され、その設定の基で雷管１０３、１０４への点
火電流の供給のみを行っている。また他方のバックアッ
プコンデンサ７５は２０（Ｖ）から１４（Ｖ）まで電圧
低下しても雷管１０３、１０４に点火電流を供給できる
十分な時間が確保されるように静電容量が設定されてい
る。

【００１６】これを数式で表すと、 Ｃ＝Ｉ／△Ｖ ここで、雷管１０３、１０４に供給される点火電流は、
従来と本件とは同一であるので、電圧の変化幅△Ｖが、
従来は１６（Ｖ）から１４（Ｖ）までの２（Ｖ）であっ
たのに対して２０（Ｖ）から１４（Ｖ）までの６（Ｖ）
の間の３倍になったので、従来のバックアップコンデン
サ７１、７２の静電容量に対して本件のバックアップコ
ンデンサ７１’、７２’の静電容量の大きさは、１／３
で済むことになる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
ればバックアップコンデンサの静電容量の大きさを小さ
くでき、小型のものを使用できるので回路基板上へのレ
イアウトが容易になるという効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す回路説明図であ
る。

【図２】図１に示す回路におけるバックアップコンデン
サ７１’、７２’の果たすバックアップ機能を説明する
ための説明図である。

【図３】従来の回路説明図である。

【図４】図３に示す従来の回路におけるバックアップコ
ンデンサ７１、７２の果たすバックアップ機能を説明す
るための説明図である。

【符号の説明】

１２ マイクロコンピュータ １４ 回路系電源 ３１，３２，３３ 逆流防止用ダイオード ７１〜７４，７１’，７２’，７５ バックアップコン
デンサ １０１〜１０４ 雷管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加速度センサからの出力に基づいて衝突
   判断を行い、重大衝突と判断したときに、トリガ信号を
   出力する信号処理回路と、直流電源によって別々に充電
   される複数の点火用バックアップコンデンサと、前記直
   流電源によって充電され異常時に前記処理回路に給電す
   る１つの駆動用バックアップコンデンサと、一端が共通
   接続されて、他端がそれらの対応する点火用バックアッ
   プコンデンサに１つずつ接続された複数の雷管と、前記
   複数の点火用バックアップコンデンサとそれらに直列接
   続された複数の雷管との間のそれぞれに介挿され、前記
   信号処理回路からのトリガ信号を受けてオン制御される
   スイッチ回路とを備えてなることを特徴とする乗員保護
   装置。