JP5566874B2 - エアバッグ作動回路 - Google Patents

Description

本発明は、衝突事故等が発生した時にスクイブ（Squib）を発熱させて起爆剤に点火させエアバッグを膨張させる、エアバッグ作動回路に関するものである。

近年、車両に搭載される安全装置として、衝突時の衝撃から乗員を保護するエアバッグが普及している。エアバッグには、車両への設置場所や機能に応じて様々な種類がある。例えば運転席用エアバッグ、助手席用エアバッグへは、車両のヘッドライトの後部等に備えられた衝突センサが衝突を検出すると、同センサから作動信号が発信される。作動信号を受けたエアバッグ作動回路は、車両のステアリングやインストルメントパネルに搭載された運転席用エアバッグ、助手席用エアバッグを膨張させて乗員を保護する。

スクイブは典型的には抵抗素子であり、エアバッグにガスを供給するインフレータ内に備えられている。エアバッグ作動回路がスクイブに大電流を流すとスクイブが発熱し、隣接する起爆剤に点火する。その爆発熱を使った化学物質反応によって瞬時にエアバッグ内にチッソガスを大量発生させてエアバッグが膨張する。

エアバッグ作動時にスクイブに流れる電流は、エアバッグ作動回路に含まれるバックアップコンデンサに予め充電されている。しかし車両のイグニッションキーをＯＦＦからＯＮにした当初は、未だバックアップコンデンサが充電されていないため、充電完了までエアバッグは作動不能である。バックアップコンデンサの充電が完了するまでに要する時間を、以下「スタートアップ時間」と呼ぶ。

現状では１０秒程度のスタートアップ時間が必要とされている。このスタートアップ時間が経過するまでの間に、例えば乗員がアクセルとブレーキを踏み間違え、車両が急発進して衝突事故を起こした場合、エアバッグは作動することができない。エアバッグには、衝突事故などの必要時には必ず作動することが求められるため、エアバッグが作動不能なスタートアップ時間は、可能な限り短縮すべきである。

特許文献１では、エアバッグ点火保証電圧の低下によって、バックアップコンデンサの容量を小さくしている。特許文献２では、バックアップコンデンサを複数備えることで、バックアップ時間（エアバッグ点火保証電圧で放電し続けられる時間）を長くしている。特許文献３では電源とバックアップコンデンサとの間に定電流回路を入れることによって、小さい電流でバックアップコンデンサを充電可能としている。

特開２００５−８８７４８号公報 特開２００４−２６２３６９号公報 特開平１１−３３２１３１号公報

特許文献１の技術では、バックアップコンデンサの容量が小さいため、スタートアップ時間の短縮を実現できる可能性がある。しかしバックアップコンデンサの容量を小さくした分、バックアップコンデンサの容量が大きいときよりも任意のバックアップ時間経過後においてエアバッグ作動時にスクイブに流れる電流は小さくなる。これでは必要時にエアバッグが作動しないおそれがあり、エアバッグの信頼性が損なわれてしまう。

特許文献２の目的はバックアップ時間の延長であり、スタートアップ時間の短縮に関連するものではない。特許文献３では電源の負担軽減、小型化が可能とされているが、小さい電流で充電するならば、スタートアップ時間の短縮は図れない。

本発明は、このような課題に鑑み、バックアップコンデンサの充電完了までのスタートアップ時間を短縮しつつ、エアバッグを作動させるのに十分な大電流をスクイブに流すことも可能なエアバッグ作動回路を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるエアバッグ作動回路の代表的な構成は、電源と接続された第１の抵抗と、第１の抵抗の下流に直列に接続されたスクイブと、第１のスイッチを介して第１の抵抗に並列に接続され、スクイブが発熱してエアバッグを膨張させるのに十分な大電流をスクイブに流すことが可能な電流路と、電源と電流路との間に接続され、電源からの電流を充電し、第１のスイッチがＯＮになったときに放電して大電流を電流路に流すバックアップコンデンサと、電源とバックアップコンデンサとの間に接続された第２の抵抗と、第２のスイッチを介して第２の抵抗に並列に接続された第３の抵抗とを備え、第２のスイッチは、車両のイグニッションがＯＮになった時点またはイグニッションＯＮ後のスクイブ電源ラインのチェックの直後からＯＮになり、バックアップコンデンサの充電が完了するとＯＦＦになることを特徴とする。

上記の構成によれば、車両のイグニッションがＯＮになり、バックアップコンデンサの充電が開始されると同時に、第２のスイッチもＯＮになる。したがって充電中、バックアップコンデンサは、並列に接続された第２および第３の抵抗を介して電源に接続される。第２の抵抗のみを介する場合と比較すると、並列接続された第２および第３の抵抗の合成抵抗のほうが小さくなるから、バックアップコンデンサはより短時間で充電される。すなわち、上記の大電流を流すのに十分な電荷を蓄積するまでのスタートアップ時間が短くなる。

車両のイグニッションがＯＮになった当初は、充電完了までに要するスタートアップ時間が経過しないとバックアップコンデンサは大電流を流すことができず、エアバッグを作動させることができない。しかし本発明によれば、スタートアップ時間が短縮され、エアバッグは迅速に作動可能な状態となる。

なおエアバッグが作動するときには第１のスイッチがＯＮになり、過電流保護機能を担っている第１の抵抗を迂回して、これに並列に接続された電流路に大電流が流れる。この電流路にはほとんど抵抗がないため、エアバッグを作動させるのに十分な大電流をスクイブまで流すことが可能である。

また、第２のスイッチは、バックアップコンデンサの充電が完了すると、すなわちスタートアップ時間が経過すると、ＯＦＦになる。これによって第３の抵抗はエアバッグ作動回路から切り離され、第２の抵抗のみが残る。並列接続されていた第２および第３の抵抗の合成抵抗より、第２の抵抗単独のほうが抵抗値は大きい。かかる第２の抵抗は、スタートアップ時間の経過後は、第１の抵抗とともに、スクイブに過電流が流れることを防止する過電流保護機能を担うことができる。

なお、車両のイグニッションＯＮと同時に第２のスイッチをＯＮにせず、一旦第２の抵抗のみ通電してスクイブの電源ラインの不具合をチェックし、その直後に第２のスイッチをＯＮさせるようにしてもよい。このチェックは短時間（数十msecから長くても５００msec程度）で行われ、スタートアップ時間に大きく影響することはない。もし電源ラインに不具合があると第２のスイッチはＯＮされない。こうすることで、スクイブに過電流が流れることを防止する過電流保護機能を付与できる。

エアバッグ作動回路は、バックアップコンデンサの電圧を測定する測定手段（例えば電圧計）をさらに備え、測定手段は、所定のテストモードにおいて、第２のスイッチをＯＮにして充電が完了したバックアップコンデンサが放電するときの電圧降下と、第２のスイッチをＯＦＦにして充電が完了したバックアップコンデンサが放電するときの電圧降下とを測定するとよい。測定手段は、あるいは、両方の電圧降下のうちいずれか一方を測定してもよい。

上記の構成によれば、例えばエアバッグ作動回路を組み付けたときに上記のテストモードを実行し、バックアップコンデンサの容量の正否をより精度よくテストできる。テストモードでは、バックアップコンデンサを、並列接続された第２および第３の抵抗を介して充電した場合と、第２の抵抗のみを介して充電した場合とで比較する。これら２通りの方法で充電したバックアップコンデンサを放電させて、それぞれの電圧降下（電圧と時間との関係）を測定する。

バックアップコンデンサの容量が正しければ、所定の適切な時間にわたって放電が行われ、電圧が降下する。バックアップコンデンサの容量が誤って小さければ放電時間は短くなる。これにより、大電流を流すだけの容量が不足していることが分かる。バックアップコンデンサの容量が誤って大きければ放電時間は長くなる。これにより、大電流を流すことはできるものの、スタートアップ時間が長くなり、並列接続された第２および第３の抵抗を介して充電した効果が損なわれていることが分かる。

本発明によれば、バックアップコンデンサの充電完了までのスタートアップ時間を短縮しつつ、エアバッグを作動させるのに十分な大電流をスクイブに流すことも可能なエアバッグ作動回路を提供可能である。

本発明によるエアバッグ作動回路の実施形態を適用可能な運転席用エアバッグ装置を例示するステアリングホイールの正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図２のエアバッグ作動回路の一例を示す回路図である。 図２のバックアップコンデンサの充電が完了するまでのスタートアップ時間を例示する概略図である。 図２の電圧計がテストモードにおいて測定するバックアップコンデンサの電圧降下を例示する概略図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（運転席用エアバッグ装置）
図１は、本発明によるエアバッグ作動回路の実施形態を適用可能な運転席用エアバッグ装置を例示するステアリングホイールの正面図である。運転席用エアバッグ装置１００は、ステアリングホイール１１０に組み込まれている。

ステアリングホイール１１０の中央部のカバー１５０は、後述するエアバッグ１４０が膨張展開する時に開裂して、エアバッグ１４０を車室内へ導く。カバー１５０の中央にはエンブレム設置部１６０があり、エンブレム設置部１６０に近接して、テアライン（開裂線とも称される）１７０が設けられている。テアライン１７０は、エアバッグ１４０の膨張展開初期にカバー１５０が開裂し易いように、断面が略三角形の連続した溝部を成形して、略三角形の一つの頂点の角部を表面側にして薄肉化したものである。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、運転席用エアバッグ装置１００が膨張展開する前の、通常状態を例示するものである。エアバッグ１４０内に収容されたリテーナリング２５０は、組付用ボルト２６０の圧入・かしめまたはそれらの組み合わせによって、エアバッグ１４０のガス吹込口をハウジング２２０に固定している。

ハウジング２２０は、ディスク型インフレータ２３０の径より大きな径を有する貫通孔を中央に備えている。ハウジング２２０の一方側（車内側）では、上述のようにリテーナリング２５０を用いて、ハウジング２２０の貫通孔にエアバッグ１４０のガス吹込口が接続されている。他方側（車外側）からはハウジング２２０の貫通孔に、ディスク型インフレータ２３０が進入している。

ハウジング２２０は、エアバッグ１４０を収納する一部の側壁部と、上部にエアバッグを収納する一部の側壁部を成形したカバー１５０とを構成する。ハウジング２２０を経由した組付用ボルト２６０に、組付用ナット２８０を締込むことにより、エアバッグ１４０をハウジング２２０に固定する。

図２に例示するように、ディスク型インフレータ２３０にはスクイブ２９０が内蔵されている。スクイブ２９０はクロックスプリング（回転接続回路体）２９２に電気的に接続され、さらにハーネス２９４を介してエアバッグ作動回路３００に接続されている。クロックスプリング２９２の構造の詳細は省略するが、ステアリングホイール１１０を回転させてもハーネス２９４が切れることなく通電状態を保てる構造を有する。

（エアバッグ作動回路）
図３は図２のエアバッグ作動回路３００の一例を示す回路図である。以下、本発明の実施形態に直接関係する要素のみ説明する。エアバッグ作動回路３００は、起爆用ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３１０とそれ以外の部分とに大別される。エアバッグ作動回路３００は制御部３２８によって制御され、とりわけエアバッグ作動回路３００に含まれる半導体スイッチやセレクタなどのスイッチ類は、制御部３２８によって操作される。

エアバッグ作動回路３００は、電源ＡＳＩＣ３０２と定常的に電気的に接続されているバイアス電圧供給用抵抗Ｒ１（第１の抵抗）を備える。バイアス電圧供給用抵抗Ｒ１の抵抗値は、本実施形態では６２０Ωであるが、かかる値に限定されるものではない。

エアバッグ作動回路３００は、バイアス電圧供給用抵抗Ｒ１の下流に直列に接続され所定の値を超過する電流が流れるのを防止する電流制限回路Ａ０３を備え、これは、過電流保護回路として機能する。

エアバッグ作動回路３００は、半導体スイッチＡ０２を介してバイアス電圧供給用抵抗Ｒ１に並列に接続可能な過電流保護抵抗Ｒ４を備える。過電流保護抵抗Ｒ４の抵抗値は、本実施形態では２００Ωであるが、かかる値に限定されるものではない。

（エアバッグ作動時の挙動）
エアバッグ作動回路３００は、電流制限回路Ａ０３の下流に直列に接続されるスクイブ２９０を備える。図２の衝突センサ３２９が衝突を検知し、同センサ３２９からエアバッグ作動回路３００に作動信号が発信されると、制御部３２８は半導体スイッチＳ０１（第１のスイッチ）をＯＮ、起爆用ＦＥＴ（Field Effect Transistor）３１２、３１４をＯＮにする。その結果、バックアップコンデンサ３２６から起爆用ＡＳＩＣ３１０まで、ほとんど抵抗を介さない電流路３３１を大電流３３０が流れる。この大電流３３０は、予めバックアップコンデンサ３２６に充電されていたものである。スクイブ２９０は、この大電流３３０を受けて発熱し、起爆剤（図示省略）に点火してエアバッグ１４０を膨張させる。

バックアップコンデンサ３２６は、電源ＡＳＩＣ３０２と電流路３３１との間に接続されている。バックアップコンデンサ３２６は、電源ＡＳＩＣ３０２からの電流を充電し、半導体スイッチＳ０１がＯＮになったときに放電して大電流３３０を電流路３３１に流す。

電源ＡＳＩＣ３０２とバックアップコンデンサ３２６との間には、第２の抵抗Ｒ２が接続されている。第２の抵抗Ｒ２には、第２のスイッチＳ０５を介して急速充電用抵抗Ｒ３（第３の抵抗）が並列に接続されている。第２および第３の抵抗Ｒ２、Ｒ３はいずれも、本実施形態では２２５Ωであるが、かかる値に限定されるものではない。

制御部３２８は、乗員が車両のイグニッションキー（不図示）を回すなどして、図２のイグニッション３２７がＯＮになった時点から第２のスイッチＳ０５をＯＮにし、バックアップコンデンサ３２６の充電が完了するとＯＦＦにする。

上記の構成によれば、車両のイグニッション３２７がＯＮになり、バックアップコンデンサ３２６の充電が開始されると同時に、第２のスイッチＳ０５もＯＮになる。したがって充電中、バックアップコンデンサ３２６は、並列に接続された第２の抵抗Ｒ２および急速充電用抵抗Ｒ３（第３の抵抗）を介して電源ＡＳＩＣ３０２に接続される。第２の抵抗Ｒ２のみを介する場合と比較すると、並列接続された第２および第３の抵抗Ｒ２、Ｒ３の合成抵抗のほうが小さくなる。

図４は図２のバックアップコンデンサ３２６の充電が完了するまでのスタートアップ時間を例示する概略図である。ライン３３４は、並列接続された第２および第３の抵抗Ｒ２、Ｒ３を介してバックアップコンデンサ３２６を充電した場合の電荷−時間の関係を例示する。一方、ライン３３６は、仮に第２の抵抗Ｒ２のみを介してバックアップコンデンサ３２６を充電した場合の電荷Ｑ−時間Ｔの関係を例示する。

図４に例示する電荷Ｑ１は、大電流３３０を流すのに十分な電荷である。ライン３３４、３３６を比較すれば明らかなように、バックアップコンデンサ３２６は、並列接続された２つの抵抗Ｒ２、Ｒ３を介したほうが、より短いスタートアップ時間Ｔ１で電荷Ｑ１まで充電される。すなわち、上記の大電流３３０を流すのに十分な電荷を蓄積するまでのスタートアップ時間が短くなる。第２の抵抗Ｒ２のみを介してバックアップコンデンサ３２６を充電した場合は、より長いスタートアップ時間Ｔ２がかかってしまう。

車両のイグニッション３２７がＯＮになった当初は、充電完了までに要するスタートアップ時間が経過しないとバックアップコンデンサ３２６は大電流３３０を流すことができず、エアバッグ１４０を作動させることができない。しかし本実施形態によれば、スタートアップ時間が短縮され、エアバッグ１４０は迅速に作動可能な状態となる。

従来のスタートアップ時間Ｔ２は１０秒程度であった。しかし本実施形態によってスタートアップ時間が短縮される（スタートアップ時間Ｔ１）ため、イグニッション３２７がＯＮになってから間もなく、例えば乗員がアクセルとブレーキを踏み間違え、車両が急発進して衝突事故を起こした場合も、エアバッグ１４０が作動する。

なおエアバッグ１４０が作動するときには半導体スイッチＳ０１がＯＮになり、過電流保護機能を担っているバイアス電圧供給用抵抗Ｒ１を迂回して、これに並列に接続された電流路３３１に大電流３３０が流れる。この電流路３３１にはほとんど抵抗がないため、エアバッグ１４０を作動させるのに十分な大電流３３０をスクイブ２９０まで流すことが可能である。

また、第２のスイッチＳ０５は、バックアップコンデンサ３２６の充電が完了すると、すなわちスタートアップ時間Ｔ１が経過すると、ＯＦＦになる。これによって急速充電用抵抗Ｒ３はエアバッグ作動回路から切り離され、第２の抵抗Ｒ２のみが残る。並列接続されていた第２の抵抗Ｒ２および急速充電用抵抗Ｒ３の合成抵抗より、第２の抵抗Ｒ２単独のほうが抵抗値は大きい。かかる第２の抵抗Ｒ２は、スタートアップ時間Ｔ１の経過後は、第１の抵抗Ｒ１とともに、スクイブ２９０に過電流が流れることを防止する過電流保護機能を担うことができる。

（バックアップコンデンサ３２６のテスト）
エアバッグ作動回路３００は、バックアップコンデンサ３２６の電圧を測定する測定手段として、電圧計３３３をさらに備えている。制御部３２８が所定のテストモードにあるとき（電源ＡＳＩＣ３０２がエネルギーを消費する負荷になっている）、電圧計３３３は、第２のスイッチＳ０５をＯＮにして充電が完了したバックアップコンデンサ３２６が放電するときの電圧降下を測定する。また、それに続いて、第２のスイッチＳ０５をＯＦＦにして充電が完了したバックアップコンデンサ３２６が放電するときの電圧降下をも測定する。これら２通りの電圧降下の測定は、順不同である。通常このコンデンサのテストは、イグニッションをＯＮする都度行われる。

上記の構成によれば、例えばエアバッグ作動回路３００を組み付けたときに上記のテストモードを実行し、バックアップコンデンサ３２６の容量の正否をより精度よくテストできる。テストモードでは、バックアップコンデンサ３２６を、並列接続された第２の抵抗Ｒ２および急速充電用抵抗Ｒ３を介して充電した場合と、第２の抵抗Ｒ２のみを介して充電した場合とで比較する。これら２通りの方法で充電したバックアップコンデンサ３２６を放電させて、それぞれの電圧降下（電圧と時間との関係）を測定する。

図５は、図２の電圧計３３３がテストモードにおいて測定するバックアップコンデンサ３２６の電圧降下を例示する概略図である。２通りのライン３３７、３３９は、正しい容量を有するバックアップコンデンサ３２６を用いた場合の電圧降下を例示する。ライン３３７は、並列接続された第２の抵抗Ｒ２および急速充電用抵抗Ｒ３を介して充電した後に放電させた場合であり、ライン３３９は、第２の抵抗Ｒ２のみを介して充電した後に放電させた場合である。バックアップコンデンサ３２６の容量が正しければ、所定の適切な時間にわたって放電が行われ、電圧が降下する。

図５（ａ）の２通りのライン３４１、３４３は、誤った過小容量のコンデンサを用いた場合の放電時の電圧降下を例示する。ライン３４１は、並列接続された第２の抵抗Ｒ２および急速充電用抵抗Ｒ３を介して充電した後に放電させた場合であり、ライン３４３は、第２の抵抗Ｒ２のみを介して充電した後に放電させた場合である。コンデンサの容量が小さいため、放電時間が短く、短時間で電圧が降下する。この場合、大電流３３０を流すだけの容量が不足しているため、エアバッグ１４０を作動させられないおそれがある。

図５（ｂ）の２通りのライン３４５、３４７は、誤った過大容量のコンデンサを用いた場合の放電時の電圧降下を例示する。ライン３４５は、並列接続された第２の抵抗Ｒ２および急速充電用抵抗Ｒ３を介して充電した後に放電させた場合であり、ライン３４７は、第２の抵抗Ｒ２のみを介して充電した後に放電させた場合である。コンデンサの容量が大きいため、放電時間が長く、エアバッグ１４０は作動させられるものの、スタートアップ時間が長くなり、並列接続された第２の抵抗Ｒ２および急速充電用抵抗Ｒ３を介して充電する効果が損なわれてしまう。

バックアップコンデンサ３２６の容量の正否は、単一の充電方法で充電されたコンデンサの放電時の電圧降下を観察すれば、可能ではある。すなわち、正しい電圧降下ライン３３７が予め分かっていれば、ライン３４１やライン３４５が出現した場合に、正しいライン３３７と放電時間が異なるため、誤った容量のコンデンサであることは判明する。しかし本実施形態のように、２通りの充電方法で充電されたコンデンサの放電時の電圧降下を比較したほうが、より精度よくバックアップコンデンサ３２６の容量の正否を判定できることは明らかである。

この２回充放電して確認する方式では、測定値（ライン３３９とライン３３７）および（ライン３３４とライン３３６）のそれぞれの差分を取り、その平均値を求める。この方式は、精度は向上するが、測定に長い時間を必要とする。第２の抵抗Ｒ２と急速充電用抵抗Ｒ３を介して急速充電しても、より短時間で行うコンデンサのチェックにおいては、不十分な場合がある。そこで、１回だけの放電で簡易にチェックを行うようにしてもよい。その場合、放電時の抵抗は、第２の抵抗Ｒ２のみ使用するようにしても良いし、第２の抵抗Ｒ２と急速充電用抵抗Ｒ３の両方の抵抗を用いるようにしてもよい。また、第２の抵抗Ｒ２や急速充電用抵抗Ｒ３を用いずに別の回路を設けて放電させるようにしてもよい。これらのことによりスタートアップ時間を、少なくとも数秒は短縮できる。

エアバッグ作動回路３００は、並列に接続された測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定回路３２０を備える。抵抗測定回路３２０は、スイッチを介して少なくともスクイブと並列に接続可能である。

エアバッグ作動回路３００は、起爆用ＡＳＩＣ３１０内に、定電圧制御回路３１８および定電流源３２２を備えている。定電圧制御回路３１８および定電流源３２２は、抵抗測定回路３２０の上流および下流にそれぞれ直列に接続されている。定電圧制御回路３１８は、所定の電圧を超過する電圧が印加されるのを防止し、安定した電圧を供給する。定電流源３２２は所定の電流値を流す電流源であり、半導体スイッチＳ０４を介して抵抗測定回路３２０に接続されている。

定電圧制御回路（定電圧源）３１８および定電流源３２２の組み合わせによって、事前に基準抵抗３２４の抵抗値を測定することにより、各機能が、正常に動作しているか否かを確認することができる。正常に動作していない場合は、スクイブ２９０に電流を流すことを中止することによりスクイブ２９０の不要な誤爆や劣化を防ぐことができ、冗長性を増すことが可能である。

また定電流源３２２は、電流を制限することにより、それ単体でも、スクイブ２９０の誤爆や劣化を防止する作用がある。

定電圧制御回路３１８および定電流源３２２の組み合わせによって、安定した電圧と電流をスクイブ２９０に供給し、スクイブ抵抗の測定精度を向上させる効果も得られる。また、外付けの基準抵抗３２４と組み合わせることで、更なる精度向上を達成することも可能である。

（起爆用ＡＳＩＣの異常チェック時の挙動）
エアバッグ作動回路３００によれば、スクイブ２９０を起爆させる起爆用ＡＳＩＣ３１０の回路状態をチェックする場合など、特に大きな電流を必要としないときには、バイアス電圧供給用抵抗Ｒ１にのみ、弱いバイアス電流３４０を通電することが可能である。

つまり制御部３２８は、過電流保護抵抗Ｒ４につながる半導体スイッチＡ０２をＯＦＦ、起爆用ＦＥＴ３１２、３１４を両方ともＯＮ、スイッチＳ０２、Ｓ０３をＯＦＦ（選択なし）にする。バイアス電流３４０は、次の経路を流れる。すなわち、電源ＡＳＩＣ３０２→第２の抵抗Ｒ２→バイアス電圧供給用抵抗Ｒ１→電流制限回路Ａ０３→起爆用ＦＥＴ３１２→スクイブ２９０→起爆用ＦＥＴ３１４→電流制限回路３１６→ＧＮＤという経路である。

以上のように、バイアス電流３４０は、エアバッグ１４０を作動させる場合に大電流を流すのと同じ経路でスクイブ２９０に流すことが可能である。これにより、ＡＳＩＣ３１０の回路状態をチェック可能である。

（スクイブの抵抗測定時の挙動）
エアバッグ作動回路３００によれば、スクイブ２９０の抵抗を測定する場合に、過電流保護抵抗Ｒ４をバイアス電圧供給用抵抗に並列に接続する。スクイブ２９０の抵抗を測定する場合には、ＡＳＩＣ３１０の回路状態のチェック時のバイアス電流３４０より大きなスクイブチェック電流３５０をスクイブ２９０に流す必要がある。

そこで制御部３２８は、過電流保護抵抗Ｒ４につながる半導体スイッチＡ０２をＯＮ、起爆用ＦＥＴ（Field Effect Transistor）３１２、３１４を両方ともＯＦＦ、スイッチＳ０２、Ｓ０３にそれぞれ端子３１５、３１９を選択させ、スイッチＳ０４をＯＮにする。スクイブチェック電流３５０は、次の経路を流れる。すなわち、電源ＡＳＩＣ３０２→第２の抵抗Ｒ２→並列に接続されたバイアス電圧供給用抵抗Ｒ１・過電流保護抵抗Ｒ４→電流制限回路Ａ０３→定電圧制御回路３１８→並列に接続されたスクイブ２９０・抵抗測定回路３２０→定電流源３２２→ＧＮＤという経路である。

このように、スクイブの抵抗測定時に、過電流保護抵抗Ｒ４（第１段）と、その下流の電流制限回路Ａ０３（第２段）という、直列接続された２段電流制限回路が構成される。２段電流制限回路によってスクイブ２９０保護の冗長性が増し、過電流防止措置の信頼性が向上する。

２段電流制限回路Ａ０３の下流では、スクイブ２９０に電流が流れ、スクイブ２９０に並列接続された抵抗測定回路３２０が、スクイブ２９０の抵抗を測定する。２段電流制限回路Ｒ４、Ａ０３によって、スクイブ２９０に流れる電流は、当初のスクイブチェック電流３５０から低電流化されている。したがって抵抗測定回路３２０は、スクイブ２９０の劣化が防止された状態でスクイブ２９０の抵抗を測定可能である。これによりスクイブ２９０の寿命を延長する効果も得られる。

エアバッグ作動回路３００は、図２に例示したハーネス２９４およびクロックスプリング２９２を備えている。ハーネス２９４およびクロックスプリング２９２は、スクイブ２９０に直列に接続された抵抗素子と見なすことができる。スイッチＳ０２、Ｓ０３によって抵抗測定回路３２０に対してスクイブ２９０が並列に接続されると、ハーネス２９４およびクロックスプリング２９２は、スクイブ２９０とともに抵抗測定回路３２０に対して並列に接続される。

したがって、抵抗測定回路３２０が測定する抵抗値は、スクイブ２９０だけの抵抗値ではなく、ハーネス２９４およびクロックスプリング２９２といった周辺の抵抗素子も含めた抵抗値である。

本実施形態では運転席用エアバッグ装置１００を用いているため、ハーネス２９４およびクロックスプリング２９２といった部品が抵抗素子となる。ただし本発明を例えば助手席用エアバッグ装置に適用した場合、助手席にはステアリングホイール１１０がないため、クロックスプリング２９２のような抵抗素子は存在しない。代わりにハーネスやコネクタなどの抵抗素子が存在することとなる。その他、各種エアバッグに本発明を適用した場合、抵抗素子となる部品は様々に異なる。

（大電流によるスクイブ誤爆の防止）
エアバッグ作動回路３００によれば、２段電流制限回路の第１段である過電流保護抵抗Ｒ４には、常にバイアス電圧供給用抵抗Ｒ１が並列に接続されている。したがって、上述の、起爆用ＡＳＩＣ３１０の異常チェックを行う場合も、スクイブ２９０の抵抗を測定する場合も、スクイブ２９０の誤爆が防止される。例えば電源ＡＳＩＣ３０２がショートするなどして、大電流３３０に匹敵する電流がスクイブ２９０に流れようとしても、バイアス電圧供給用抵抗Ｒ１によって電流値が抑制されるからである。

（基準抵抗の抵抗測定時の挙動）
エアバッグ作動回路３００は、所定の抵抗値を有する基準抵抗３２４をさらに備えている。基準抵抗３２４は、スイッチＳ０２、Ｓ０３によって、抵抗測定回路３２０に対して、スクイブ２９０と択一的に並列に接続可能である。

上記の構成によれば、スイッチＳ０２、Ｓ０３にそれぞれ端子３１７、３２１を選択させ、その他のスイッチの状態はスクイブ２９０の抵抗測定時と同様にすることで、抵抗測定回路３２０が基準抵抗３２４の抵抗を測定することも可能となる。すなわち、２段過電流保護回路Ｒ４、Ａ０３の下流では、基準抵抗３２４に電流を流し、基準抵抗３２４に並列接続された抵抗測定回路３２０が、基準抵抗３２４の抵抗を測定する。

そして、基準抵抗３２４の既知の抵抗値と、抵抗測定回路３２０が測定した基準抵抗３２４の測定抵抗値とに差がある場合には、その差が解消されるよう抵抗測定回路３２０を調整可能である。これにより、抵抗測定回路３２０がスクイブ２９０の抵抗を測定する際の測定精度を向上させることが可能である。

なお、抵抗測定回路３２０で差が解消されるよう調整せずに、抵抗測定回路３２０からデータを受け取った側で調整してもよい。

さらに、基準抵抗３２４の測定抵抗値と、既知の抵抗値との差が、通常考えられないほどの差になっていないかを、抵抗測定回路３２０または抵抗測定回路３２０からデータを受け取った側で診断することで、各回路Ａ０３、３１８、Ｓ０２、３２４、３２０、Ｓ０３、Ｓ０４、３２２が、正常に動作しているか否かを確認することができる。正常に動作していない場合（回路に異常があると疑われる場合）は、スクイブ２９０に電流を流すことを中止することにより、スクイブ２９０の不要な誤爆や劣化を防ぐことができ、冗長性を増すことが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。

したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の実施形態を運転席用エアバッグを用いて説明したが、その他のあらゆる種類のエアバッグに本発明を適用してよい。例えば助手席用エアバッグ、サイドエアバッグ、インフレータブルカーテンエアバッグまたはニーエアバッグのいずれに本発明を適用してもよい。

本発明は、衝突事故等が発生した時にスクイブ（Squib）を発熱させて起爆剤に点火させエアバッグを膨張させる、エアバッグ作動回路に利用することができる。

１００ …運転席用エアバッグ装置、１１０ …ステアリングホイール、１４０ …エアバッグ、１５０ …カバー、１６０ …エンブレム設置部、１７０ …テアライン、２２０ …ハウジング、２３０ …ディスク型インフレータ、２５０ …リテーナリング、２６０ …組付用ボルト、２８０ …組付用ナット、２９０ …スクイブ、２９２ …クロックスプリング、２９４ …ハーネス、３００ …エアバッグ作動回路、３０２ …電源ＡＳＩＣ、３１０ …起爆用ＡＳＩＣ、３１２、３１４ …起爆用ＦＥＴ、３１８ …定電圧制御回路、３２０ …抵抗測定回路、３２２ …定電流源、３２４ …基準抵抗、３２６ …バックアップコンデンサ、３２７ …イグニッション、３２８ …制御部、３２９ …衝突センサ、３３０ …大電流、３３１ …電流路、３３３ …電圧計、３４０ …バイアス電流、３５０ …スクイブチェック電流、Ａ０２、Ｓ０１、Ｓ０４ …半導体スイッチ、Ａ０３ …電流制限回路、Ｒ１ …バイアス電圧供給用抵抗、Ｒ４ …過電流保護抵抗、Ｓ０２、Ｓ０３、Ｓ０５ …スイッチ

Claims (3)

1. 電源と接続された第１の抵抗と、
   第１の抵抗の下流に直列に接続されたスクイブと、
   第１のスイッチを介して第１の抵抗に並列に接続され、前記スクイブが発熱してエアバッグを膨張させるのに十分な大電流を該スクイブに流すことが可能な電流路と、
   前記電源と電流路との間に接続され、該電源からの電流を充電し、第１のスイッチがＯＮになったときに放電して前記大電流を前記電流路に流すバックアップコンデンサと、
   前記電源とバックアップコンデンサとの間に接続された第２の抵抗と、
   第２のスイッチを介して第２の抵抗に並列に接続された第３の抵抗とを備え、
   第２のスイッチは、車両のイグニッションがＯＮになった時点または該イグニッションＯＮ後のスクイブ電源ラインのチェックの直後からＯＮになり、前記バックアップコンデンサの充電が完了するとＯＦＦになるエアバッグ作動回路であって、
   当該エアバッグ作動回路は、
   前記バックアップコンデンサの電圧を測定する測定手段をさらに備え、
   前記測定手段は、所定のテストモードにおいて、
   第２のスイッチをＯＮにして充電が完了した前記バックアップコンデンサが放電するときの電圧降下と、
   第２のスイッチをＯＦＦにして充電が完了した前記バックアップコンデンサが放電するときの電圧降下とを測定することを特徴とするエアバッグ作動回路。
2. 電源と接続された第１の抵抗と、
   第１の抵抗の下流に直列に接続されたスクイブと、
   第１のスイッチを介して第１の抵抗に並列に接続され、前記スクイブが発熱してエアバッグを膨張させるのに十分な大電流を該スクイブに流すことが可能な電流路と、
   前記電源と電流路との間に接続され、該電源からの電流を充電し、第１のスイッチがＯＮになったときに放電して前記大電流を前記電流路に流すバックアップコンデンサと、
   前記電源とバックアップコンデンサとの間に接続された第２の抵抗と、
   第２のスイッチを介して第２の抵抗に並列に接続された第３の抵抗とを備え、
   第２のスイッチは、車両のイグニッションがＯＮになった時点または該イグニッションＯＮ後のスクイブ電源ラインのチェックの直後からＯＮになり、前記バックアップコンデンサの充電が完了するとＯＦＦになるエアバッグ作動回路であって、
   当該エアバッグ作動回路は、
   前記バックアップコンデンサの電圧を測定する測定手段をさらに備え、
   前記測定手段は、所定のテストモードにおいて、
   第２のスイッチをＯＮにして充電が完了した前記バックアップコンデンサが放電するときの電圧降下、または、第２のスイッチをＯＦＦにして充電が完了した前記バックアップコンデンサが放電するときの電圧降下を測定することを特徴とするエアバッグ作動回路。
3. 前記測定手段は、電圧計であることを特徴とする請求項１または２に記載のエアバッグ作動回路。

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