JP2003040076A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車体に作用する衝撃力を検出する第１センサ
１４のほかに、ノイズなどによる誤動作を防止するため
に衝撃力が作用したとき機械的な動作によって導通する
第２センサ１５が備えられ、この第２センサ１５の導通
時間Ｗ０が比較的短くても、複数段の展開を可能にす
る。 【解決手段】 第１動作モードＬｏでは、車体に衝撃力
が作用して第１センサ１４の出力によって処理回路が第
１スイッチング回路２４に第１点火用制御信号を与えて
導通することによって、第１スクイブ２１の点火動作が
行われ、このとき充電用制御信号が充電用スイッチング
回路２９に与えられて点火電力用コンデンサ２７が充電
される。その後、第２スイッチング回路３５に第２点火
用制御信号が与えられて導通し、これによって点火電力
用コンデンサ２７からの電力は、第２スクイブ２２に与
えられる。第２動作モードＨｉでは、第１スイッチング
回路２４の第１点火用制御信号と同時に、同時点火用ス
イッチング回路３３に第３点火用制御信号が与えられ、
第１および第２スクイブ２１，２２が同時に点火する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの車両
に搭載され、衝突事故などの発生時に展開して搭乗者を
保護するエアバッグ、特に複数段に展開可能な複数段展
開用エアバッグの装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自動車の運転者などの搭乗者
を事故発生時などに保護するために、車両にはエアバッ
グが装備されている。エアバッグは、通常時には小さく
たたまれてステアリング、ダッシュボード、ドアなど、
車室内に収納されている。事故発生などで大きな衝撃力
や加速が検知されると、エアバッグは急激に膨張し、搭
乗者を保護するためにその身体の周囲に展開される。搭
乗者の保護をより確実にするために、複数段にわたって
展開可能な多段展開エアバッグシステムも用いられてい
る。

【０００３】図１０は、従来からの多段展開エアバッグ
システムの制御装置の電気的構成を簡略化して示すブロ
ック図である。エアバッグの点火は、１stスクイブ１と
２ndスクイブ２とに、点火電源３から供給する点火電流
を、それぞれ通電して行う。１stスクイブ２および２nd
スクイブ２は、電気ヒータを含み、通電による加熱で、
エアバッグを膨張して展開させる気体発生のための点火
を行う。エアバッグは、通常は必要時のみ確実に展開さ
せる必要があるので、展開はセーフィングセンサ４およ
びＧセンサ５による衝突状態の二重の検知を条件として
行われる。セーフィングセンサ４は、加速度や衝撃力の
急激な増大を検知すると導通するように動作する機械的
なスイッチである。Ｇセンサ５は加速度を検知し、検知
した加速度に対応する電気的出力を制御回路６に与え
る。制御回路６は、Ｇセンサ５からの出力に応じて、ス
スイッチング回路７，８を制御する。セーフィングセン
サ４がＯＮでスイッチング回路７，８がＯＮに制御され
ると、１stスクイブ１および２ndスクイブ２に点火電流
が流れて、点火が行われる。

【０００４】多段展開エアバッグシステムでは、モード
スイッチ９を切換えて、ＨｉモードとＬｏモードとＯＦ
Ｆモードとを切換えることができる。次の表１は、各モ
ードでの１stスクイブ１および２ndスクイブ２の点火状
態を示す。

【０００５】

【表１】

【０００６】図１１は、Ｌｏモードでの点火タイミング
を示す波形図である。Ｈｉモードでは、１stスクイブ１
も２ndスクイブ２も同時に点火されるのに対し、Ｌｏモ
ードでは、セーフィングセンサ４の図１１（１）に示さ
れるＯＮ動作によって、１stスクイブ１が図１１（２）
のように時刻ｔ２１の後に、ＯＮになり、その後、時間
Ｗ１１（たとえば１００ｍｓ）経過した図１１（３）の
時刻ｔ２２で２ndスクイブ２がＯＦＦからＯＮになる必
要がある。しかしセーフィングセンサ４のＯＮ時間Ｗ１
２は、たとえば数１０ｍｓにすぎず、１００ｍｓ未満で
ある。このため、セーフィングセンサ４は、１００ｍｓ
程度以上ＯＮ状態を保持しなければならない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示すような従
来の多段展開エアバッグシステムでは、表１に示すＬｏ
モードの動作をさせる場合に、セーフィングセンサ４が
１００ｍｓ程度以上のＯＮ状態を保持する必要がある。
しかしながら、現状で使用可能な機械式のセーフィング
センサ４では、ＯＮ保持可能な時間Ｗ１２は上述のよう
に１００ｍｓに満たないので、２ndスクイブ２の点火を
行おうとする時刻ｔ２２で、セーフィングセンサ４のス
イッチ接点が既に開いてしまい、制御回路６がスイッチ
ング回路８をＯＮ状態とするように駆動しても、２ndス
クイブ２に点火電流を流すことができなくなってしま
う。そのため、時間Ｗ１１を希望する時間１００ｍｓよ
りも短く設定せざるを得ず、そのためエアバッグの展開
動作による搭乗者の安全保護が不充分になる。

【０００８】本発明の目的は、エアバッグを確実に複数
段に展開させることができるエアバッグ装置を提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の点火手
段を備えるエアバッグ装置において、第１点火手段へ点
火電流を供給する経路に備えられた機械的な加速度スイ
ッチが通電状態である場合に、第２点火手段へ点火電流
を供給するためのコンデンサに充電を行うことを特徴と
するエアバッグ装置である。

【００１０】また本発明は、エアバッグを展開するため
の複数段の点火手段を備えるエアバッグ装置において、
第１点火用制御信号に応答し、第１段として展開するエ
アバッグの点火を行う第１点火手段２３と、第２点火用
制御信号に応答し、第２段として展開するエアバッグの
点火を行う第２点火手段４１と、第１および第２点火手
段に点火電流を供給する点火電源と、エアバッグ展開条
件を検出する第１センサ１４と、点火電源と第１点火手
段との間に介在され、エアバッグ展開条件を検出して機
械的な動作によって導通する第２センサ１５と、点火電
力用コンデンサ２７と、第１センサの出力に応答して第
１点火手段に第１点火用制御信号を与えるとともに、第
２点火手段に点火電流を供給するための点火用コンデン
サを充電させる制御手段とを含むことを特徴とするエア
バッグ装置である。

【００１１】本発明に従えば、図１〜図４に関連して後
述されるように、エアバッグ装置に備えられている第１
段および第２段として展開するエアバッグの点火を行う
第１および第２点火手段は、第１および第２点火用制御
信号がそれぞれ与えられると、通電によってエアバッグ
展開用の点火をそれぞれ行う。このエアバッグ装置では
さらに、第１センサ１４および制御手段などの誤動作に
よって事故などによる衝撃力が自動車の車体に作用して
いないにもかかわらず、第１および第２点火手段が動作
してエアバッグが膨張、展開してしまうことを防ぐため
に、機械的構成を有する第２センサ１５が設けられる。

【００１２】第１および第２センサ１４，１５は、たと
えば自動車の車体に固定されており、たとえば前後方向
の事故発生時における衝撃力による加速度を検出する構
成を有していてもよい。第１センサ１４は、たとえば比
較的高精度で加速度に対応するレベルを有する電気信号
を導出する構成を有してもよい。第２センサ１５はたと
えば車体に設けられたリードスイッチに近接して永久磁
石片が車体の前後方向に変位可能に、ばねによって支持
されており、加速度が永久磁石片に作用するときその永
久磁石片がばね力に抗して変位し、これによってリード
スイッチに作用する磁界の強さが変化し、リードスイッ
チのスイッチング状態が変化する構成を有していてもよ
く、そのほかの構成を有していてもよく、たとえば永久
磁石片などのような質量体がばねで支持され、その質量
体の変位を、電気的に、または光学的に検出するように
構成されてもよく、さらにそのほかの構成によって実現
されてもよい。

【００１３】制御手段が第１センサの出力に応答して第
１点火制御信号を発生して第１点火手段２３に与えると
同時に、点火電力用コンデンサ２７を、点火電源からの
電力によって充電する。したがって第２センサが、一
旦、導通し、その後、遮断し、その遮断した状態におい
ても、点火電力用コンデンサの充電された電力を用い
て、制御手段の第２点火用制御信号が第２点火手段４１
に与えられるとき、第２点火手段を点火させることがで
きるようになる。したがって車体に衝撃が発生するなど
して点火条件が成立し、かつ第２センサが導通している
状態で、第１点火手段が動作した後、第２センサが遮断
した状態であっても、点火電力用コンデンサの電力を用
いて第２点火手段を点火させることができる。こうして
エアバッグを２段階で点火することができるようにな
る。本発明では、２段だけでなく３段以上の複数段の展
開用エアバッグに関連してもまた、実施される。

【００１４】また本発明は、制御手段は、第１センサの
出力に応答し、第１および第２点火用制御信号を発生す
る処理回路と、点火電力用コンデンサに直列接続され、
処理回路によって導通される充電用スイッチング回路２
９とを有し、第１点火手段は、第１スクイブ２１と、こ
の第１スクイブに直列接続され、第１点火用制御信号に
よって導通する第１スイッチング回路２４とを有し、第
２点火手段は、第２スクイブ２２と、この第２スクイブ
に直列接続され、第２点火用制御信号によって導通する
第２スイッチング回路３５とを有することを特徴とす
る。

【００１５】本発明に従えば、制御手段は、マイクロコ
ンピュータなどによって実現される処理回路と、点火電
力用コンデンサに点火電源から第２センサを経て充電電
力を与える充電用スイッチング回路２９とを含んで実現
される。第１点火手段は、第１スクイブ２１に第１スイ
ッチング回路２４が直列に接続されて実現され、同様に
第２点火手段は、第２スクイブ２２に第２スイッチング
回路３５が直列に接続されて実現される。したがって第
１点火用制御信号によって第１スイッチング回路を導通
して第１スクイブを点火させると同時に、その第１点火
用制御信号と同一の信号を、または第１点火用制御信号
と同時に発生される信号を、充電用制御信号として充電
用スイッチング回路２９に与えてコンデンサ２７を充電
することができる。

【００１６】また本発明は、通電によってエアバッグを
展開する複数段の点火手段を備えるエアバッグ装置にお
いて、第１点火用制御信号に応答し、第１段として展開
するエアバッグの点火を行う第１点火手段２３と、第２
点火用制御信号に応答し、第２段として展開するエアバ
ッグの点火を行う第２点火手段４１と、第１および第２
点火手段に点火電流を供給する点火電源と、エアバッグ
展開条件を検出する第１センサ１４と、点火電源と第１
および第２点火手段との間に介在され、エアバッグ展開
条件を検出して機械的な動作によって導通する第２セン
サ１５と、点火電力用コンデンサ２７と、第１センサの
出力に応答して第１点火手段に第１点火用制御信号を与
え、第１点火用制御信号の発生後、予め定める条件に従
って第２点火手段に第２点火用制御信号を与える制御手
段と、第１点火手段の通電を検出する通電検出手段４４
と、通電検出手段の出力に応答し、通電検出出力を保持
して充電用制御信号を導出してコンデンサを充電可能と
する保持手段４５とを含むエアバッグ装置である。

【００１７】本発明に従えば、図５〜図９に関連して後
述されるように、エアバッグ装置に備えられている第１
段および第２段として展開するエアバッグの点火を行う
第１および第２点火手段は、第１および第２点火用制御
信号がそれぞれ与えられると、通電によってエアバッグ
展開用の点火をそれぞれ行う。このエアバッグ装置では
さらに、第１センサ１４および制御手段などの誤動作に
よって事故などによる衝撃力が自動車の車体に作用して
いないにもかかわらず、第１および第２点火手段２３，
４１が動作してエアバッグが膨張、展開してしまうこと
を防ぐために、機械的構成を有する第２センサ１５が設
けられる。

【００１８】制御手段が第１センサの出力に応答して第
１点火制御信号を発生して第１点火手段２３に与える。
第１点火手段に点火電流が流れたことを通電検出手段４
４によって検出し、保持手段４５によって、その通電検
出出力を保持して得られる充電用制御信号を導出し、点
火電力用コンデンサ２７を充電可能とする。こうして点
火電力用コンデンサ２７を、点火電源からの電力によっ
て充電する。

【００１９】したがって第２センサ１５が、一旦、導通
し、その後、遮断し、その遮断した状態においても、点
火電力用コンデンサ２７の充電された電力を用いて、制
御手段の第２点火用制御信号が第２点火手段４１に与え
られるとき、第２点火手段４１を点火させることができ
るようになる。したがって車体に衝撃が発生するなどし
て点火条件が成立し、かつ第２センサが導通している状
態で、第１点火手段が動作した後、第２センサが遮断し
た状態であっても、点火電力用コンデンサの電力を用い
て第２点火手段を点火させることができる。こうしてエ
アバッグを２段階で点火することができるようになる。
したがって第２センサの導通時間（したがって図８
（２）の時刻ｔ１３）が第１点火用制御信号の発生時間
未満であるとき（したがって図８（３）の時刻ｔ１５よ
りも早いとき）は勿論、それとは逆に、第１センサの導
通時間（したがって図９（２）の時刻ｔ１３ａ）が第１
点火用制御信号以上であるときでも（したがって図９
（３）の時刻ｔ１５ａよりも遅いとき）、点火電力用コ
ンデンサ２７を、その第２センサ１５の導通期間にわた
って充電し、充分な電荷を蓄えることができる。この点
火電力用コンデンサの電力を用いて、第２センサの遮断
後においても、上述のように第２点火制御信号を発生し
て第２点火手段４１を動作させることができる。本発明
では、２段だけでなく３段以上の複数段の展開用エアバ
ッグに関連してもまた、実施される。

【００２０】また本発明は、前記制御手段は、第１セン
サの出力に応答し、第１および第２点火用制御信号を発
生する処理回路と、点火電力用コンデンサに直列に接続
される充電用スイッチング回路２９とを有し、第１点火
手段は、第１スクイブ２１と、この第１スクイブに直列
接続され、第１点火用制御信号によって導通する第１ス
イッチング回路２４とを有し、第２点火手段は、第２ス
クイブ２２と、この第２スクイブに直列接続され、第２
点火用制御信号によって導通する第２スイッチング回路
３５とを有し、通電検出手段４４は、第１点火手段に直
列に介在され、電流を検出する電流検出素子５１と、電
流検出素子の点火電流が予め定める値以上であるとき、
通電検出出力を導出する通電検出用レベル弁別回路５２
とを有し、保持手段４５は、通電検出用レベル弁別回路
の出力によって充電される保持用コンデンサ５６と、保
持用コンデンサの出力が予め定める値以上であるとき、
充電用スイッチング回路に充電制御信号を与えて充電用
スイッチング回路を導通する充電制御用レベル弁別回路
５９とを有することを特徴とする。

【００２１】本発明に従えば、具体的な電気的構成が図
６を参照して後述されるように、点火電流は、通電検出
手段の電流検出素子５１であるたとえば電流検出用抵抗
に流れるときにおける電圧降下を通電検出用レベル弁別
回路５２によってレベル弁別して、検出することができ
る。この通電検出用レベル弁別回路の出力を、時定数回
路５８を構成する積分形の保持用コンデンサ５６によっ
て保持し、この保持用コンデンサ５６の出力電圧を点火
制御用レベル弁別回路５９でレベル弁別して充電用制御
信号を得ることができる。

【００２２】本発明に従えば、第１点火手段２３に供給
される点火電流が、その第１点火手段を充分に点火する
ことができるに足りる電流値以上であることを確認し
て、点火電力用コンデンサ２７の充電を行わせる。した
がって点火電源の電力が低下しているとき、点火電力用
コンデンサの充電を行わず、第１点火手段の点火動作だ
けを確実に行わせ、第２点火手段４１の点火動作を行わ
ず、これによって搭乗者の安全保護を、最低限、確保す
る。

【００２３】また本発明は、第１および第２スイッチン
グ回路に直列に、電流の上限値を設定する電流制限回路
がそれぞれ介在されることを特徴とする。

【００２４】本発明に従えば、電流制限回路を第１およ
び第２点火手段に設けることによって、点火電源および
点火電力用コンデンサの消費電力を抑制し、無駄な電力
の消費を防ぎ、第１および第２点火手段の点火動作を確
実に行わせることができるようになる。

【００２５】また本発明は、第２センサと第２点火手段
との間に介在され、第３点火用制御信号によって導通す
る同時点火用スイッチング回路３３と、第１および第２
動作モードを設定するモード設定手段３９とを含み、処
理回路は、モード設定手段の出力に応答し、第１動作モ
ードでは、第１および第２点火用制御信号を、時間をず
らして発生し、第２動作モードでは、第１および第３点
火用制御信号を同時に発生することを特徴とする。

【００２６】本発明に従えば、複数段の点火手段のう
ち、それらの各点火手段の点火動作をずらして行わせる
第１動作モードＬｏと、それらの点火手段を同時に動作
させる第２動作モードＨｉとを、モード設定手段３９に
よって設定する。モード設定手段では、各動作モード
を、たとえば手動操作によって実現されるスイッチによ
って設定し、あるいはまた第１センサの出力の演算処理
によって設定する。第２動作モードでは、点火電源の電
力が第２センサを経て第１点火手段に与えられるととも
に、点火電源の電力が第２センサおよび同時点火用スイ
ッチング回路３３を経て第２点火手段４１に与えられ
る。こうして第１動作モードで用いられる点火電力用コ
ンデンサの充電動作を行う必要なしに、点火電源の電力
によって第１および第２点火手段を同時に動作させるこ
とができる。

【００２７】本発明において、第２センサ１５は、点火
電源と第１点火手段との間に介在され、点火電源と第２
点火手段との間には介在されていない構成であってもよ
い。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
全体の構成を示すブロック図である。自動車の車体に
は、第１センサであるＧセンサ１４と、機械的な動作に
よって導通するセーフィングセンサと呼ぶことができる
第２センサ１５とが備えられる。第１センサ１４は、た
とえば車体２の前後方向に作用する加速度に対応した電
圧などの電気的レベルを有する電気信号を導出して、処
理回路１６に与える。処理回路１６は、たとえばマイク
ロコンピュータなどによって実現される。第２センサ１
５は、車体に作用する加速度によって永久磁石片などの
質量体がばねのばね力に抗して車体の前後方向に変位可
能に設けられ、車体の固定位置に、永久磁石片の磁界に
よってスイッチの状態が変化するリードスイッチが固定
され、車体に作用する衝撃力などの加速度が作用し、エ
アバッグ展開条件が成立したとき、導通する。バッテリ
によって実現される点火電源１７の電力は、昇圧回路１
８によって昇圧され、第２センサ１５からライン１９に
与えられる。

【００２９】複数段展開用エアバッグには、第１スクイ
ブ２１と第２スクイブ２２とが備えられる。これらの第
１および第２スクイブ２１，２２の点火動作によってエ
アバッグが膨張して展開される。エアバッグには内部の
ガスを外部に排出する絞りが設けられる。

【００３０】第１スクイブ２１には、スイッチングトラ
ンジスタＴＲ１，ＴＲ２を含む第１スイッチング回路２
３が、直列に接続される。こうして第１点火手段２４が
構成される。ライン１９には電流制限回路２５を介して
第１点火手段２４が接続される。

【００３１】点火電力用コンデンサ２７には並列に放電
用抵抗２８が並列に接続される。コンデンサ２７には、
充電用スイッチング回路２９を構成するスイッチングト
ランジスタＴＲ３が直列に接続される。充電用スイッチ
ング回路２９には、電流制限回路３２を介してライン１
９が接続される。

【００３２】エアバッグの第２スクイブ２２には、スイ
ッチングトランジスタＴＲ４を含む同時点火用スイッチ
ング回路３３が接続される。この同時点火用スイッチン
グ回路３３は、電流制限回路３４を介してライン１９に
接続される。

【００３３】第２スクイブ２２には、スイッチングトラ
ンジスタＴＲ５，ＴＲ６が直列に接続されて構成される
第２スイッチング回路３５が、直列に接続される。第２
スクイブ２２と第２スイッチング回路３５とは、第２点
火手段４１を構成する。この第２スイッチング回路３５
は、電流制限回路３６を介して、点火電力用コンデンサ
２７の接続点３７に接続される。第１スイッチング回路
２４のスイッチングトランジスタＴＲ１，ＴＲ２の制御
端子であるベースには、処理回路１６から第１点火用制
御信号が与えられ、また同様に第２スイッチング回路の
スイッチングトランジスタＴＲ５，ＴＲ６のベースには
処理回路１６から第２点火用制御信号が与えられ、さら
にスイッチング回路２９のスイッチングトランジスタＴ
Ｒ３には、処理回路１６から充電用制御信号が与えら
れ、さらにスイッチング回路３３のスイッチングトラン
ジスタＴＲ４には第３点火用制御信号が処理回路１６か
ら与えられる。

【００３４】処理回路１６には、モード設定回路３９が
接続される。これによって第１および第２スクイブ２
１，２２がずれて多段展開動作する第１動作モードＬｏ
と、第１および第２スクイブ２１，２２が同時に点火す
る第２動作モードＨｉとが切換えられて設定される。こ
のようなモード設定は、処理回路１６が第１センサ１４
の出力に応答して演算処理して設定されるように構成さ
れてもよい。

【００３５】図２は、図１の処理回路１６の動作を説明
するためのフローチャートである。車体の衝突などが生
じて衝撃力が作用したとき、第１センサ１４の出力が処
理回路１６に与えられ、処理回路１６は、ステップｓ１
において、スクイブ２１，２２の点火要求動作を開始す
る。ステップｓ２においてモード設定回路３９によって
エアバッグの多段階展開を行う第１動作モードが設定さ
れているものと判断されると、次のステップｓ３におい
て第１点火用制御信号と充電用制御信号とが発生され、
スイッチングトランジスタＴＲ１，ＴＲ２；ＴＲ３が導
通される。

【００３６】図３は、図１および図２に示される実施の
形態における第１動作モードの動作を説明するための波
形図である。第１センサ１４の出力は、図３（１）に示
され、時刻ｔ１において車体に衝撃力が作用して加速度
が作用したものと想定する。この衝撃時に、第２センサ
１５は図３（２）に示されるように時刻ｔ２〜ｔ８にお
いて導通する。この第２センサ１５の導通期間Ｗ０は、
たとえば数１０ｍｓである。図２のステップｓ３におけ
るスイッチングトランジスタＴＲ１のスイッチング状態
は図３（３）に示され、スイッチングトランジスタＴＲ
２のスイッチング状態は図３（４）に示され、さらに充
電用のスイッチングトランジスタＴＲ３のスイッチング
状態は図３（５）に示される．図２のステップｓ４で
は、時間Ｗ１だけ、時刻ｔ４〜ｔ５においてこれらのス
イッチングトランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３を導通
したままに保ち、ステップｓ５では、時刻ｔ５において
これらのスイッチングトランジスタＴＲ１，ＴＲ２，Ｔ
Ｒ３を遮断する。

【００３７】第１スイッチング回路２４のスイッチング
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２が導通することによって、
第１スクイブ２１に、点火電源１７から、昇圧回路２
８、第２センサ１５および電流制限回路２５を介して点
火電流が供給され、第１段の展開動作が行われる。この
とき前述のように充電のためのスイッチングトランジス
タＴＲ３が導通し、点火電力用コンデンサ２７には、ラ
イン１９から電流制限回路３２を経て電力が供給され、
点火電力用コンデンサ２７が充電され、接続点３７の電
圧が上昇する。この接続点３７の電圧は、図３（６）に
示されるとおりである。点火電力用コンデンサＣは、第
２センサ１５が導通し、しかもスイッチングトランジス
タＴＲ３が導通している時刻ｔ４〜ｔ８において充電さ
れ、時刻ｔ８〜ｔ６において蓄積した電荷を保つ。

【００３８】図２においてステップｓ６に示されるよう
に、時刻ｔ５から時間Ｗ２が計時され、時刻ｔ６では、
ステップｓ７において第２点火手段４１の第２スイッチ
ング回路３５を構成するスイッチングトランジスタＴＲ
５，ＴＲ６が、導通される。このとき同時点火用スイッ
チング回路３３のスイッチングトランジスタＴＲ４は、
図３（７）に示されるように遮断したままである。図３
（８）はスイッチングトランジスタＴＲ５のスイッチン
グ状態を示し、図３（９）はスイッチングトランジスタ
ＴＲ６のスイッチング状態を示す。こうして時刻ｔ１か
ら比較的長い時間Ｗ４経過した時刻ｔ６において、第２
センサ１５が遮断していても、点火電力用コンデンサ２
７からの電力を利用して、第２スクイブ２２に点火電力
を与えることができるようになる。時間Ｗ４は、たとえ
ば１００ｍｓであってもよい。

【００３９】図２のステップｓ８において、時刻ｔ６か
ら時間Ｗ３だけ経過した時刻ｔ７では、スイッチングト
ランジスタＴＲ５，ＴＲ６を遮断し、こうしてステップ
ｓ９では、第１動作モードＬｏの一連の動作を終了す
る。

【００４０】図４は、モード設定回路３９によって第２
動作モードＨｉが設定されているときにおける図１およ
び図２に示される実施の形態の動作を説明するための波
形図である。第２動作モード設定回路３９において第２
動作モードＨｉが設定されているとき、図２のステップ
ｓ１からステップｓ２を経てステップｓ１１に移る。図
４（１）は第１センサ１４の出力波形を示し、図４
（２）は第２センサ１５のスイッチング状態を示す。ス
テップｓ１１では、スイッチングトランジスタＴＲ１が
図４（３）のように時刻ｔ４〜ｔ５の期間Ｗ１だけ導通
し、同様にスイッチングトランジスタＴＲ２が図４
（４）に示されるように導通する。これによって第１ス
クイブ２１に前述と同様に点火電流が流れて点火動作が
行われる。またこれと同様に、同時点火用スイッチング
回路３３におけるスイッチングトランジスタＴＲ４と、
第２スイッチング回路３５の一方のスイッチングトラン
ジスタＴＲ６とが、図４（７）および図４（９）にそれ
ぞれ示されるように導通される。

【００４１】こうして、スイッチングトランジスタＴＲ
１，ＴＲ２；ＴＲ４，ＴＲ６の導通期間Ｗ１が保たれ
る。したがって第２スクイブ２２には、点火電源１７か
ら、昇圧回路１８，第２センサ１５、ライン１９、電流
制限回路３４、スイッチングトランジスタＴＲ４、スイ
ッチングトランジスタＴＲ６を経て、点火電流が流れ
て、第２スクイブ２２の点火動作が、第１スクイブ２１
と同時に行われる。図２のステップｓ１３では、時刻ｔ
５においてスイッチングトランジスタＴＲ１，ＴＲ２；
ＴＲ４，ＴＲ６が遮断される。このような第２動作モー
ドＨｉ時には、充電制御用スイッチングトランジスタＴ
Ｒ３および第２スイッチング回路３５のスイッチングト
ランジスタＴＲ５は図４（５）および図４（８）にそれ
ぞれ示されるように遮断したままであり、点火電力用コ
ンデンサ２７の接続点３８の電圧は，図４（６）に示さ
れるように零である。

【００４２】図５は、本発明の実施の他の形態の全体の
構成を示すブロック図である。この実施の形態は、前述
の図１〜図４に示される実施の形態に類似し、対応する
部分には同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施の
形態では、第１点火手段２３に直列に通電検出手段４４
が接続され、第１点火手段２３に流れる点火電流を検出
する。この通電検出手段４４の出力は、保持手段４５に
与えられる。これによって保持手段４５は充電用スイッ
チング回路２９のスイッチングトランジスタＴＲ３に、
充電用制御信号を与えて導通させ、充電電力用コンデン
サ２７を充電可能とする。

【００４３】図６は、図５に示される通電検出手段４４
と保持手段４５との具体的な電気的構成を示す回路図で
ある。第１点火手段２３のライン４７には、通電検出手
段４４の電流検出用抵抗５１が介在される。通電検出用
レベル弁別回路５２の一方の入力は、ライン４７に接続
され、他方の入力には、第１基準電圧源５３が接続され
る。第１点火手段２３に流れる点火電流が、第１スクイ
ブ２１を点火するに充分に大きな点火電流が流れ、これ
によって抵抗５１の両端の電圧降下が、第１基準電圧源
５３の第１基準電圧以上になると、通電検出用レベル弁
別回路５２の出力が導通され、ライン５４には、予め定
める電圧Ｖ１が与えられる。抵抗５１の電圧降下が、第
１基準電圧未満であるとき、通電検出用レベル弁別回路
５２のライン５４に接続される出力のインピーダンス
は、開放した大きな値となる。

【００４４】保持手段４５においてライン５４には、保
持用コンデンサ５６が接続される。このコンデンサ５６
には抵抗５７が接続される。こうして保持用コンデンサ
５６と抵抗５７とによって、時定数回路５８が構成され
る。時定数回路５８の出力は、充電制御用レベル弁別回
路５９の一方の入力に与えられる。この充電制御用レベ
ル弁別回路５９の他方の入力には、第２基準電圧源６１
からの第２基準電圧が与えられる。充電制御用レベル弁
別回路５９は、時定数回路５８のライン５４における電
圧が、第２基準電圧源６１の第２基準電圧以上になる
と、出力スイッチングトランジスタ６２を導通させる。
これによってライン４８がローレベルとなり、充電用ス
イッチング回路２９のスイッチングトランジスタＴＲ３
が導通する。

【００４５】こうして第１点火手段２３のライン４７に
第１スクイブ２１を点火動作するに充分大きい点火電流
が流れたとき、保持用コンデンサ５６のライン５４にお
ける充電電圧が高くなる。そのライン４７における点火
電流が、第２基準電圧源６１に対応する値以上であると
き、スイッチングトランジスタ６２，ＴＲ３が導通し、
点火電力用コンデンサ２７が、第１スクイブ２１の点火
動作時、充電されることになる。

【００４６】充電制御用レベル弁別回路５９のライン５
４に接続される入力のインピーダンスは高く、したがっ
て保持用コンデンサ５６は、充電電力用コンデンサ２７
に比べて小さい容量を有する。こうして通電検出手段４
４および保持手段４５は、小形化されて実現され、処理
回路１６とは別に独立して、電気回路素子によって実現
されることができる。そのため処理回路１６の演算処理
負荷を軽減することができ、その分、処理回路１６の演
算動作の速度を向上することができる。

【００４７】通電検出手段４４によって第１点火手段２
３に第１スクイブ２１の点火動作に必要な点火電流が流
れたことが検出されたとき初めて、保持手段４５の働き
によって充電用スイッチング回路２９のスイッチングト
ランジスタＴＲ３が導通されることになる。したがって
点火電源１７の出力電圧が低下している状態で第１スク
イブ２１の点火動作と同時に、点火電力用コンデンサ２
７の充電が開始され、したがって第１スクイブ２１点火
に充分な点火電流が流れなくなってしまうことを防ぐ。
こうして点火電源１７の出力電圧が低下した状態におい
ても、エアバッグの第１および第２スクイブ２１，２２
のうち、少なくとも第１スクイブ２１を確実に点火動作
させることが可能になる。

【００４８】図７は図５および図６に示される実施の形
態における処理回路１６の動作を説明するためのフロー
チャートであり、図８は図５〜図７に示される実施の形
態における動作を説明するための波形図である。図７に
おけるステップｕ１〜ｕ１３は、前述の実施の形態にお
ける図２のステップｓ１〜ｓ１３にそれぞれ対応してお
り、図８（１）〜図８（４）および図８（５）〜図８
（９）の各波形は、前述の図３（１）〜図３（４）およ
び図３（５）〜図３（９）にそれぞれ対応する。図７の
ステップｕ１からステップｕ２に移り、モード設定回路
３９において第１動作モードＬｏが設定されていると
き、次のステップｕ３では、第１点火用制御信号が第１
点火手段２３のスイッチングトランジスタＴＲ１，ＴＲ
２に与えられて、ステップｕ４において設定される時間
Ｗ１だけ継続され、ステップｕ５においてそれらのスイ
ッチングトランジスタＴＲ１，ＴＲ２が遮断される。図
８（１）は第１センサ１４の出力波形を示し、図８
（２）は第２センサ１５の出力波形を示す。前述のよう
に図７のステップｕ３〜ｕ５においてスイッチングトラ
ンジスタＴＲ１，ＴＲ２が図８（３）および図８（４）
に示されるように時刻ｔ１４〜ｔ１５の時間Ｗ１だけ導
通される。スイッチングトランジスタＴＲ１，ＴＲ２が
導通状態から遮断状態になる時刻ｔ１５は、第２センサ
１５が導通状態から遮断状態になるｔ１３よりも遅い。
これによって第１スクイブ２１に点火電流が流れる。

【００４９】図７のステップｕ６では、時刻ｔ１５から
時間Ｗ２が経過された時点ｔ１６で、ステップｕ７では
スイッチングトランジスタＴＲ５，ＴＲ６を、ステップ
ｕ８における予め定める時間Ｗ３だけ導通し、その後、
時刻ｔ１７では、図７のステップｕ９においてスイッチ
ングトランジスタＴＲ５，ＴＲ６を遮断する。こうして
ステップｕ１０では、一連の動作を終了する。図７のス
テップｕ１１〜ｕ１３は、前述の実施の形態における図
２のステップｓ１１〜ｓ１３と同様である。この第１ス
クイブ２１に流れる点火電流が充分に大きいとき、通電
検出手段４４の通電検出用レベル弁別回路５２は、ライ
ン５４に、図８（４ａ）に示される出力を導出する。こ
れによって保持手段４５の保持用コンデンサ５６の出力
電圧は、図８（４ｂ）となる。したがって充電制御用レ
ベル弁別回路５９の出力は、保持用コンデンサ５６の出
力電圧が、時刻ｔ１４〜ｔ１８の期間にわたって、図８
（４ｃ）に示されるようにハイレベルとなる。これによ
ってスイッチングトランジスタ６２が時刻ｔ１４〜ｔ１
８の期間中導通したままとなる。したがって充電用スイ
ッチング回路２９におけるスイッチングトランジスタＴ
Ｒ３は、図８（５）に示されるように時刻ｔ１４〜ｔ１
８において導通する。これによって充電電力用コンデン
サ２７は、第２センサ１５が導通するとともにスイッチ
ングトランジスタＴＲ３が導通する時刻ｔ１４〜ｔ１３
の時間において充電される。その後、時刻ｔ１３〜ｔ１
６において充電電荷が保たれる。こうして充電電力用コ
ンデンサ２７の接続点３７の出力電圧は、図８（６）に
示されるとおりである。

【００５０】時刻ｔ１６は、第１点火用制御信号の終了
時刻ｔ１５から予め定める時間Ｗ２経過した時刻であ
る。同時点火用スイッチングトランジスタＴＲ４は、図
８（７）に示されるように遮断されたままであり、第２
点火手段４１のスイッチングトランジスタＴＲ５，ＴＲ
６は、図８（８）および図８（９）に示されるように時
刻ｔ１６〜ｔ１７の予め定める時間Ｗ３だけ、導通され
る。うして第２スクイブ２２が点火される。こうして第
１センサ１４によって衝撃が検出されてエアバッグ展開
条件が成立した時刻ｔ１１から、時間Ｗ４経過した時刻
ｔ１６において、第２スクイブ２２が点火され、したが
って第１スクイブ２１から時間がずれて第２スクイブ２
２が点火されることになる。

【００５１】図９は、図５〜図８に示される実施の形態
における他の動作を説明するための波形図である。図９
（１）〜図９（９）の各波形は、前述の図８（１）〜図
８（９）の各波形にそれぞれ対応する。特に図９の動作
では、第２センサ１５の図９（２）に示される時刻ｔ１
２〜ｔ１３ａにおいて導通する期間中、処理回路１６か
ら第１点火手段２３のスイッチングトランジスタＴＲ
１，ＴＲ２に第１展開を制御信号が与えられ、これらの
スイッチングトランジスタＴＲ１，ＴＲ２が、時刻ｔ１
４〜ｔ１５ａの時間Ｗ１だけ、導通する。スイッチング
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２の導通状態から遮断状態に
なる時刻ｔ１５ａは、第２センサ１５が導通状態から遮
断状態になる時刻ｔ１３ａよりも早い。図９におけるそ
のほかの動作は、前述の図８の動作と同様である。さら
に図５〜図９の実施の形態における第２動作モードＨｉ
の動作は、前述の実施の形態と同様である。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、エアバッ
グのノイズなどによる誤動作を防ぐために機械的動作を
して導通する第２センサ１５が、点火電源と第１および
第２点火手段２４，２９との間に介在されており、事故
発生時、自動車の車体に作用する衝撃力によって第１セ
ンサ１４がエアバッグ展開条件を検出して制御手段の働
きによって第１点火手段２４に第１点火用制御信号を与
え、このとき第２センサ１５が導通していることによっ
て第１点火手段が点火してエアバッグが第１段階で展開
する。この第１点火用制御手段が第１点火手段に与えら
れる点火電力用コンデンサ２７には、点火電源の電力が
与えられて電荷が蓄積される。したがってその後、たと
え第２センサ１５が遮断しても、点火電力用コンデンサ
２７の電力を利用して、第２点火手段４１に第２点火用
制御信号を与えられることによって、第２点火手段を点
火して第２段のエアバッグ展開を行うことができる。

【００５３】こうして本発明によれば、第２センサ１５
の機械的動作によって導通する時間が短くても、エアバ
ッグを複数段で展開することが確実になる。

【００５４】また本発明によれば、第１点火手段２３に
通電された電流が、その第１点火手段を充分に点火する
ことができる大きな電流であるとき、保持手段４５によ
ってコンデンサを充電可能とし、これによって点火電源
の出力電力が低下しているときであっても、少なくとも
第１点火手段を点火動作することができ、搭乗者の安全
を最低限、確保することができる。またこれらの通電検
出手段４４と保持手段４５とは、制御手段とは別個に、
電子回路部品を用いて実現することができるので、第１
および第２点火手段の動作を、不所望な時間遅れのばら
つきを生じることなく、正確に行うことができるように
なる。制御手段は、たとえばマイクロコンピュータなど
によって実現することができる。

【００５５】第１および第２スイッチング回路２４，２
９、したがって第１および第２点火手段に直列に、電流
制限回路が介在され、これによって点火電源および点火
電力用コンデンサ２７の出力が、第１および第２点火手
段を点火するのに必要な電流を供給することを可能にす
るとともに、それ以上に大きく無駄な電流が供給される
ことを防ぐ。

【００５６】また本発明によれば、第１動作モードでは
第１および第２点火手段を、時間をずらして動作させ、
第２動作モードでは同時点火用スイッチング回路３３
を、第３点火用制御信号によって第１点火用制御信号と
同時に発生し、こうしてエアバッグを複数段同時に展開
動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の全体の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】図１の処理回路１６の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図３】図１および図２に示される実施の形態における
第１動作モードの動作を説明するための波形図である。

【図４】モード設定回路３９によって第２モードが設定
されているときにおける図１および図２に示される実施
の形態の動作を説明するための波形図である。

【図５】本発明の実施の他の形態の全体の構成を示すブ
ロック図である。

【図６】図５に示される通電検出手段４４と保持手段４
５との具体的な電気的構成を示す回路図である。

【図７】図５および図６に示される実施の形態における
処理回路１６の動作を説明するためのフローチャートで
ある。

【図８】図５〜図７に示される実施の形態における動作
を説明するための波形図である。

【図９】図５〜図８に示される実施の形態における他の
動作を説明するための波形図である。

【図１０】従来からの多段展開エアバッグシステムの制
御装置の電気的構成を簡略化して示すブロック図であ
る。

【図１１】Ｌｏモードでの点火タイミングを示す波形図
である。

【符号の説明】 １４ 第１センサ １５ 第２センサ １６ 処理回路 １７ 点火電源 ２１ 第１スクイブ ２２ 第２スクイブ ２３ 第１点火手段 ２４ 第１スイッチング回路 ２５，３２，３４，３６ 電流制限回路 ２７ 点火電力用コンデンサ ２９ 充電用スイッチング回路 ３３ 同時点火用スイッチング回路 ３５ 第２スイッチング回路 ４１ 第２点火手段 ＴＲ１〜ＴＲ６ スイッチングトランジスタ ３９ モード設定回路 ４４ 通電検出手段 ４５ 保持手段 ５１ 電流検出用抵抗 ５２ 通電検出用レベル弁別回路 ５３ 第１基準電圧源 ５６ 保持用コンデンサ ５９ 充電制御用レベル弁別回路 ６１ 第２基準電圧源

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の点火手段を備えるエアバッグ装置
   において、 第１点火手段へ点火電流を供給する経路に備えられた機
   械的な加速度スイッチが通電状態である場合に、第２点
   火手段へ点火電流を供給するためのコンデンサに充電を
   行うことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 【請求項２】 エアバッグを展開するための複数段の点
   火手段を備えるエアバッグ装置において、 第１点火用制御信号に応答し、第１段として展開するエ
   アバッグの点火を行う第１点火手段２３と、 第２点火用制御信号に応答し、第２段として展開するエ
   アバッグの点火を行う第２点火手段４１と、 第１および第２点火手段に点火電流を供給する点火電源
   と、 エアバッグ展開条件を検出する第１センサ１４と、 点火電源と第１点火手段との間に介在され、エアバッグ
   展開条件を検出して機械的な動作によって導通する第２
   センサ１５と、 点火電力用コンデンサ２７と、 第１センサの出力に応答して第１点火手段に第１点火用
   制御信号を与えるとともに、第２点火手段に点火電流を
   供給するための点火用コンデンサを充電させる制御手段
   とを含むことを特徴とするエアバッグ装置。
3. 【請求項３】 制御手段は、 第１センサの出力に応答し、第１点火用制御信号と、そ
   の第１点火用制御信号の発生後、予め定める条件に従っ
   て第２点火手段に与えるべき第２点火用制御信号を発生
   する処理回路と、 点火電力用コンデンサに直列接続され、処理回路によっ
   て導通される充電用スイッチング回路２９とを有し、 第１点火手段は、 第１スクイブ２１と、 この第１スクイブに直列接続され、第１点火用制御信号
   によって導通する第１スイッチング回路２４とを有し、 第２点火手段は、 第２スクイブ２２と、 この第２スクイブに直列接続され、第２点火用制御信号
   によって導通する第２スイッチング回路３５とを有する
   ことを特徴とする請求項２記載のエアバッグ装置。
4. 【請求項４】 通電によってエアバッグを展開する複数
   段の点火手段を備える複数段展開用エアバッグ制御装置
   において、 第１点火用制御信号に応答し、第１段として展開するエ
   アバッグの点火を行う第１点火手段２３と、 第２点火用制御信号に応答し、第２段として展開するエ
   アバッグの点火を行う第２点火手段４１と、 第１および第２点火手段に点火電流を供給する点火電源
   と、 エアバッグ展開条件を検出する第１センサ１４と、 点火電源と第１および第２点火手段との間に介在され、
   エアバッグ展開条件を検出して機械的な動作によって導
   通する第２センサ１５と、 点火電力用コンデンサ２７と、 第１センサの出力に応答して第１点火手段に第１点火用
   制御信号を与え、第１点火用制御信号の発生後、予め定
   める条件に従って第２点火手段に第２点火用制御信号を
   与える制御手段と、 第１点火手段の通電を検出する通電検出手段４４と、 通電検出手段の出力に応答し、通電検出出力を保持して
   充電用制御信号を導出してコンデンサを充電可能とする
   保持手段４５とを含むエアバッグ装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、 第１センサの出力に応答し、第１および第２点火用制御
   信号を発生する処理回路と、 点火電力用コンデンサに直列に接続される充電用スイッ
   チング回路２９とを有し、 第１点火手段は、 第１スクイブ２１と、 この第１スクイブに直列接続され、第１点火用制御信号
   によって導通する第１スイッチング回路２４とを有し、 第２点火手段は、 第２スクイブ２２と、 この第２スクイブに直列接続され、第２点火用制御信号
   によって導通する第２スイッチング回路３５とを有し、 通電検出手段４４は、 第１点火手段に直列に介在され、電流を検出する電流検
   出素子５１と、 電流検出素子の点火電流が予め定める値以上であると
   き、通電検出出力を導出する通電検出用レベル弁別回路
   ５２とを有し、 保持手段４５は、 通電検出用レベル弁別回路の出力によって充電される保
   持用コンデンサ５６と、 保持用コンデンサの出力が予め定める値以上であると
   き、充電用スイッチング回路に充電制御信号を与えて充
   電用スイッチング回路を導通する充電制御用レベル弁別
   回路５９とを有することを特徴とする請求項４記載のエ
   アバッグ装置。
6. 【請求項６】 第１および第２スイッチング回路に直列
   に、電流の上限値を設定する電流制限回路がそれぞれ介
   在されることを特徴とする請求項３または５記載のエア
   バッグ装置。
7. 【請求項７】 第２センサと第２点火手段との間に介在
   され、第３点火用制御信号によって導通する同時点火用
   スイッチング回路３３と、 第１および第２動作モードを設定するモード設定手段３
   ９とを含み、 処理回路は、モード設定手段の出力に応答し、第１動作
   モードでは、第１および第２点火用制御信号を、時間を
   ずらして発生し、 第２動作モードでは、第１および第３点火用制御信号を
   同時に発生することを特徴とする請求項３，５または６
   記載のエアバッグ装置。