JPH04185552A - 乗員保護装置の故障検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、自動車の衝突時の衝撃を検出して乗員保護
手段（エアバッグやシートベルトテンショナ等）を動作
させる装置に用いられ、加速度センサ（Ｇセンサ）及び
起動手段（スクイブ）の故障を検出する装置に関し、特
に複数のスクイブの故障を個別に検出可能とし、信頼性
を向上させた乗員保護装置の故障検出装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 一般に、自動車用エアバッグシステム等の乗員保護装置
においては、所定以上の急激な衝撃を検出してＧセンサ
のスイッチが閉じると、スクイブと呼ばれる一種のヒー
タ（抵抗器）からなる起動手段に所定以上の電流が供給
され、乗員保護手段が動作するようになっている。この
とき、例えば衝突時に瞬時にエアバッグを展開するため
、スクイブとして比較的抵抗値の小さい起動用ヒータが
用いられている。又、このようなＧセンサ及びスクイブ
からなる回路は、故障が発生すると人命にかかわるため
、回路電圧や抵抗値等に異常があるか否かが常に監視さ
れている。

第１０図は、例えば特公昭６１−５７２１９号公報に記
載された、自動車用エアバッグ装置等に適用される従来
の乗員保護装置の故障検出装置を示す回路図である。

図において、（１）は自動車に搭載されたバッテリ即ち
直流電源、（２）は直流電源（１）に接続されてエンジ
ン始動キーと連動するイグニシミンスイッチ（以下、点
火スイッチという）である。

（３）は点火スイッチ（２）を介して直流電源（１）に
接続され′たＧセンサであり、抵抗器（３ａ）と抵抗器
（３ａ）に並列接続されて衝突検出時に閉成される常開
接点（３ｂ）とから構成されている。

（４ａ）及び（４ｂ）は測定点Ａを介してＧセンサ（３
）に接続された保護動作起動用（例えば、エアバッグ展
開動作用）のスクイブであり、互いに並列接続されてい
る。

（５）は測定点Ｂを介してスクイブ（４ａ）及び（４ｂ
）に接続され且つ他端が接地された別のＧセンサであり
、Ｇセンサ（３）と同様に抵抗器（５ａ）及び常開接点
（５ｂ）からなる並列回路で構成されている。

（６）はスクイブ（４ａ）及び（４ｂ）の故障を検出す
る故障検出回路であり、Ｇセンサ（３）、（５）、スク
イブ（４ａ）及び（４ｂ）を点火スイッチ（２）と直流
電源（１）の負極との間に接続しており、スクイブ（４
ａ）及び（４ｂ）間に接続された直流の差動増幅回路（
７）と、差動増幅回路（７）の出力端子に接続され且つ
点火スイッチ（２）と直流電源（１）の負極との間に接
続された判定回路（８）とから構成されている。

差動増幅回路（７）は利得調整用の抵抗器（７１）〜（
７４）と演算増幅器（７５）とから構成されており、抵
抗器（７１）は測定点Ａと演算増幅器（７５）の非反転
入力端子との間、抵抗器（７２）はグランドと演算増幅
器（７５）の非反転入力端子との間、抵抗器（７３）は
測定点Ｂと演算増幅器（７５）の反転入力端子との間、
抵抗器（７４）は演算増幅器（７５）の出力端子と反転
入力端子との間、にそれぞれ挿入されている。

（９）はスクイブ（４ａ）及び（４ｂ）の故障時に駆動
される警報用のランプであり、判定回路（８）の出力端
子に接続されている。

次に、第１Ｏ図に示した従来の乗員保護装置の故障検出
装置の動作について説明する。

自動車の起動により点火スイッチ（２）が閉成されると
、直列接続されたＧセンサ（３）及び（５）並びにスク
イブ（４ａ）及び（４ｂ）は、直流電源（１）により給
電される。

通常は、各Ｇセンサの常開接点（３ｂ）及び（５ｂ）が
開放されているため、抵抗器（３ａ）及び（５息）を通
して電流が流れるが、この電流値はスクイブ（４１）及
び（４ｂ）が発熱しないように十分小さくする必要があ
る。従って、抵抗器（３ａ）及び（５ａ）の抵抗値Ｒ０
は数１００Ω以上に設定され、それぞれ数Ωのスクイブ
（４ａ）及び（４ｂ）の合成抵抗値Ｒｓは、更に半分の
抵抗値となる。

又、スクイブ（４ａ）及び（４ｂ）の両端には、直流電
源電圧ｖ１を抵抗器（３息）及び（５ａ）の抵抗値Ｒ０
並びにスクイブ（４ａ）及び（４ｂ）の抵抗値Ｒｓで分
圧した電圧が発生するが、１０ｍ　Ｖ程度なので、差動
増幅器（７）は、スクイブ両端間の電圧を測定可能な電
圧に増幅して、判定回路（８）に入力する。

判定回路（８）は、スクイブ（４ａ）及び（４ｂ）の抵
抗値が正常時にはランプ（９）を消灯させ、異常判定さ
れた故障時にはランプ（９）を点灯させて運転手に異常
を警報する。

一方、Ｇセンサ（３）、（５）、スクイブ（４ａ）及び
（４ｂ）が正常のときに自動車が衝突事故を起こした場
合は、常開接点（３ｂ）及び（５ｂ）が閉成して抵抗器
（３ａ）及び（５ｍ）が短絡されるので、スクイブ（４
）が発熱してエアバッグを展開起動し、運転手を保護す
ることができる。しかし、この場合、Ｇセンサ（３）及
び（５）の故障を検出することはできない。

第１１図は、例えば特公昭６４−２５３７号公報に記載
された。Ｇセンサ故障検出を目的とする従来の乗員保護
装置の故障検出装置を示す回路図であり、（１）〜（５
）、（８）及び（９）は前述と同様のものである。尚、
単一のスクイブ（４）はＧセンサ（３）及び（５）間に
挿入されており、スクイブ（４）の両端に接続された各
Ｇセンサ（３）及び（５）の端子電圧ｖＡ及びＶ−は、
それぞれ判定回路（８）に直接印加されている。

（１３）はＧセンサ（３）及びスクイブ（４）の測定点
Ａと直流電源（１）の負極（グランド）との間に挿入さ
れた抵抗器、（１４）はスクイブ（４）及びＧセンサ（
５）の測定点Ｂと直流電源（１）の正極との間に挿入さ
れた抵抗器である。

この場合、抵抗器（１３）及び（１４）の抵抗値が等し
いとすれば、測定点Ａ及びＢの電位は、共に直流電源電
圧の半分となるが、Ｇセンサ（３）及び（５）のいずれ
かが異常となり抵抗値が変化すると、各測定点Ａ及びＢ
の電位Ｖい及びＶ、も変化する。従って、判定回路（８
）は、監視結果が異常であれば。

直ちにランプ（９）を駆動することができる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の乗員保護装置の故障検出装置は以上のように、例
えば第１０図の場合は、複数の並列スクイブ（４ａ）及
び（４ｂ）の両端電圧を監視しているので、個々のスク
イブ故障を判別できないうえ、検出電圧が低くなるとい
う問題点があった。

又、故障による電圧変動を検出するために差動増幅回路
（７）の増幅率を大きく設定する必要があり、増幅率が
大きいことからノイズに弱いという問題点があった。

又、差動増幅器（７）の出力が零電位を基準としている
ので、スクイブ（４ａ）及び（４ｂ）が正常のときの増
幅出力が確定しないうえオフセット等の誤差が含まれる
という問題点があった。

更に、第１１図の場合は、Ｇセンサ（３）及び（５）の
各端子電圧に基づいてＧセンサの異常を検出しているが
、複数個のＧセンサの各々について抵抗値を監視し故障
を判別することはできないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、各スクイブ両端間の微小電圧を精度良く検出
すると共に故障を個別に検出できるようにした、信頼性
の高い乗員保護装置の故障検出装置を得ることを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ この発明の第１の発明に係る乗員保護装置の故障検出装
置は、第１及び第２の起動手段（スクイブ）の高電位側
の各一端間に挿入されたダイオードと、直流電源の正極
とダイオードのカソードとの間に挿入され、Ｇセンサ内
の抵抗器の抵抗値と等しい抵抗値を有する別の抵抗器と
、ダイオードの両端に対応する各測定点と差動増幅器の
非反転入力端子との間にそれぞれ挿入され且つ交互にオ
ンオフ制御される第１及び第２のスイッチ手段とを設け
たものである。

又、この発明の第２の発明に係る乗員保護装置の故障検
出装置は、Ｇセンサ内の抵抗器とスクイブとの抵抗比と
等しい抵抗比を有し、直流電源の正極と各スクイブの低
電位側の一端との間に直列に挿入されて抵抗器及び各ス
クイブと共にホイートストンブリッジを楕成する第１及
び第２の基準抵抗器と、差動増幅器の入力端子とグラン
ドとの間に挿入され、差動増幅器の入力電圧差がＯのと
きの増幅電圧を基準電圧に設定するための基準電源とを
設けると共に、第１及び第２の基準抵抗器の接続点に対
応する測定点を差動増幅器の反転入力端子に接続したも
のである。

又、この発明の第３の発明に係る乗員保護装置の故障検
出装置は、差動増幅器の非反転入力端子と反転入力端子
との間に、第１及び第２のスイッチ手段とは異なるタイ
ミングでオンオフ制御される第３のスイッチ手段を挿入
したものである。

又、この発明の第４の発明に係る乗員保護装置の故障検
出装置は、直流電源の正極に接続された第１のＧセンサ
の低電位側の一端と第１のスクイブの高電位側の一端と
の間に順方向に挿入された第２のダイオードと、各スク
イブの低電位側の一端と直流電源の負極（グランド）に
接続された第２のＧセンサの高電位側の一端との間に順
方向に挿入された第３のダイオードと、第１のＧセンサ
内の抵抗器の抵抗値と等しい抵抗値を有し、第２及び第
３のダイオードのカソードと直流電源の正極との間にそ
れぞれ挿入された抵抗器と、第２のＧセンサ内の抵抗器
の抵抗値と等しい抵抗値を有し、第２及び第３のダイ”
オードのアノードとグランドとの間にそれぞれ挿入され
た抵抗器とを設けたものである。　　　　　　　” ［作用コ この発明の第１の発明においては、Ｇセンサ内の常開接
点が開放されているときには抵抗器及び別の抵抗器を介
して第１及び第２のスクイブに別々の微小電流を供給し
、各スクイブの両端間の一電圧を第１及び第２のスイッ
チ手段を介して個別に検出し、常開接点が閉成ぎれたと
きには直流電源から直接又はダイオードを介して各゛ス
クイブに所定以上の電流を供給する。

又、この発明の第２の発明においては、Ｇセンサ内の抵
抗器とスクイブとの抵抗比と等しい抵抗比を有する第１
及び第２の基準抵抗器によりホイートストンブリッジを
楕成し、各スクイブの高電位倒の一端と各基準抵抗器の
接続点との間の電圧を差動増幅器に入力し、各スクイブ
の抵抗値を高精度に検出する。

又、この発明の第３の発明においては、第３のスイッチ
手段をオンさせたときの増幅電圧に基づいて、差動増幅
器のオフセット成分を相殺し、各スクイブの抵抗値を更
に高精度に検出する。

又、この発明の第４の発明においては、Ｇセンサ内の常
開接点が開放されているときには、各スクイブと共に各
Ｇセンサに個別に微小を流を供給し、第１及び第２のＧ
センサの故障を個別に検出する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、（１）〜
（５）、（７）及び（９）は前述と同様のものである。

この場合、故障検出回Ｂ（６）は、以下の構成要素（１
０）、（２０）、（３０）及び（３１）を更に含んでい
る。

（１０）はスクイブ（４ａ）及び（４ｂ）の高電位側の
各−端間に挿入されたダイオードであり、アノードが測
定点Ａ即ちスクイブ（４ａ）の高電位側の一端に接続さ
れ、カソードが測定点Ａ′即ちスクイブ（４ｂ）の高電
位側の一端に接続されている。従って、−方のスクイブ
（４ａ）は、測定点Ａを介してＧセンサ（３）に直接接
続され、他方のスクイブ（４ｂ）は、測定点Ａ′を介し
てダイオード（１０）のカソードに接続されている。こ
れにより、ダイオード（１０）は、衝突時にＧセンサ内
の常開接点（３ｂ）及び（５ｂ）が閉成されたときに、
複数のスクイブ（４ａ）及び（４ｂ）に同時に起動電流
を流すようになっている。

（２０）は直流電源（１）の正極とスクイブ（４ｂ）の
−端との間に挿入された抵抗器、（３０）は測定点Ａと
差動増幅器（７）内の抵抗器（７１）との間に挿入され
た第１のＦＥＴ、（３１）は測定点Ａ′と抵抗器（７１
）との間に挿入された第２のＦＥＴである。第１及び第
２のＦ　Ｅ　Ｔ　（３０）及び（３１）の各ゲートには
マイコン等で構成された判定回路（８）からの制御信号
が印加されており、交互にオンオフされるようになって
いる。従って、各Ｆ　Ｅ　Ｔ　（３０）及び（３１）は
、測定点Ａの電圧ＶＡ又は測定点Ａ′の電圧■ヮ′を、
各スクイブ（４ａ）又は（４ｂ）の一端の電圧ＶＷとし
て、差動増幅器（７）の非反転入力端子に選択的に印加
するようになっている。

又、判定回路（８）には、測定点Ｂの電位■、が入力さ
れている。

次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。ここでは、前述と同様に、各スクイブ（４
ｍ＞及び（４ｂ）の正常な抵抗値は数Ωであり、スクイ
ブ（４ａ）及び（４ｂ）間に発生する微小電圧は数１０
ｍ　Ｖ以下であり、１Ω程度の抵抗値に相当する電圧変
化に基づいて故障検出するものとし、スクイブ（４ａ）
及び（４ｂ）は１Ωの検出範囲で変化するものとする。

Ｇセンサ（３）内の抵抗器（３ａ）及び故障検出回路（
６）内の抵抗器（２０）の抵抗値が等しいものとすれば
、常開接点（３ｂ）が開放されているときのダイオード
（１０）の両端の電位はほぼ等しい。従って、ダイオー
ド（１０）はオフ状態となり、ダイオード（１０）には
無視できる程度の漏れ電流以外の電流は流れないので、
スクイブ（４ａ）及び（４ｂ）には別々のモニタ電流が
流れる。即ち、一方のスクイブ（４ａ）には、Ｇセンサ
（３）内の抵抗器（３ａ）を介した電流が流れ、他方の
スクイブ（４ｂ）には、故障検出回路（６）内の抵抗器
（２０）を介した電流が流れる。

そこで、判定回路（８）は、ゲート制御信号により第１
及び第２のＦ　Ｅ　Ｔ　（３０）及び（３１）のオンオ
フを切換えて、各スクイブ（４ａ）又は（４ｂ）の一端
の電圧Ｖｘ（Ｖあ又はｖＡ’）を、抵抗器（７２）を介
して演算増幅器（７５）の非反転入力端子（＋）に印加
する。これにより、各スクイブ（４ａ）及び（４ｂ）の
両端間に生じる微小電圧（Ｖｘ　　Ｖｍ）は、選択され
る毎に別々に差動増幅器（７）に入力される。

判定図ＩＮ（８）は、差動増幅器（７）を介した微小電
圧の増幅電圧Ｖｏを測定すると共に、図示しない検出器
により、Ｇセンサ（３）、スクイブ（４ａ）及び（４ｂ
）からなる直列回路の両端間の電圧（Ｖ＋　　Ｖｓ）を
測定し、各スクイブ（４ａ）及び（４ｂ）の故障判定基
準となる抵抗値を個別に検出する。

即ち、抵抗器（３ａ）及び（２０）の抵抗値をＲｇ、ス
ノイズ（４ａ）又は（４ｂ）の抵抗値をＲｓ、差動増幅
器（７）の増幅率をＧ、Ｇセンサ（３）の電源側電位に
相当する直流電源電圧を■３、差動増幅器（７）の非反
転入力電圧をＶｘ、反転入力電圧をＶｌ、増幅電圧をＶ
ｏとすれば、 Ｖｏ＝Ｇ（Ｖｘ−Ｖ、）　　　　　　　　　　・・・■
Ｖｘ　　Ｖｍ＝（Ｖ＋−Ｖｓ）Ｒｓ／（Ｒｇ＋Ｒｓ）　
・＋＋■が成り立つ、ここで、通常は、 Ｒｇ＞＞Ｒｓ であるから、■式より、 Ｖｘ　　Ｖａ＝（Ｖ＋　　Ｖｍ）Ｒｓ／Ｒｇ　　　　　
”’■となる。従って、０式を■式に代入すると、差動
増幅器（７）から出力される増幅電圧■０は、Ｖ　ｏ　
＝　Ｇ　（Ｖ　ＩＶ　ｓ　）　Ｒｓ　／　Ｒｇ　　　　
　−■で表わされ、０式より、各スクイブ（４ａ）及び
（４ｂ）の抵抗値Ｒｓに比例した増幅電圧Ｖｏが得られ
ることが分かる。

尚、差動増幅器（７）内の抵抗器（７１）〜（７４）の
各抵抗値をＲ，ｌ〜Ｒ７４とすれば、増幅率Ｇは、Ｇ　
−Ｒ７２／　Ｒ？１＝　Ｒｔ−／　Ｒ−３と設定される
。このとき、差動増幅器（７）は、１個のスクイブ（４
ａ）又は（４ｂ）の両端に発生する微小電圧を測定可能
なレベルまで増幅すれば良く、第１０図に示した従来例
と比べて約半分の増幅率で済むので、ノイズ等の影響は
軽減される。

又、Ｇセンサ（３）又は（５）に故障が発生した場合、
判定回路（８）は、測定点Ｂの電圧■、に基づいてＧセ
ンサ（３）又は（５）の故障を判定することができる。

いま、増幅率Ｇを１００、抵抗器（３ａ）の抵抗値Ｒｇ
を１ｏｏｏｏとし、電圧差（Ｖ　、　−Ｖ　、）ヲ２０
Ｖ、ＩＯＶ、５Ｖとしたときの、スクイブ抵抗値Ｒｓ及
び増幅電圧ｖＯの０式に基づく特性を第２図のａ〜Ｃに
示す。

ここで、スクイブ抵抗値Ｒｓの正常値（＝３Ω）に対す
るショート側及びオープン側の判定値をそれぞれ２Ω及
び４Ωとし、各判定値に対する増幅電圧Ｖｏの値を第２
図から読み取ると、第３図のようになる０通常、マイコ
ン等を含む電子回路は５■電源で駆動されるので、判定
回路（８）に入力される増幅電圧ＶＯはＯ〜５ｖの範囲
が望ましいが。

この場合、増幅電圧ＶＯは１〜８Ｖの範囲で変動するこ
とになる。

次に、第４図を参照しながら、ホイートストンブリッジ
を構成した場合の、この発明の第２の発明の一実施例に
ついて説明する。

第４図において、（２１）及び（２２）は直流電源（１
）の正極と測定点Ｂとの間に直列に挿入された基準抵抗
器であり、基準抵抗器（２１）及び（２２）の接続点即
ち測定点Ｒは、抵抗器（７３）を介して演算増＠器（７
５）の反転入力端子（−）に接続されている。

基準抵抗器（２１）及び（２２）の抵抗値比は、正常時
における抵抗器（３ａ）及びスクイブ（４ａ）の抵抗値
比、又は、抵抗器（２０）及びスクイブ（４ｂ）の抵抗
値比と等しくなるように設定されている。従って、基準
抵抗器（２１）及び（２２）は、抵抗器（３１）及びス
クイブ（４ａ）、又は、抵抗ａ　（２０）及びスクイブ
（４ｂ）ト１、いわゆるホイートストンブリッジを構成
している。

又、差動増幅器（７）には、測定点Ａ又はＡ′の電圧Ｖ
にと、測定点Ｒの電圧■、とが入力されている。

（７６）は演算増幅器（７５）の非反転入力端子（＋）
側の利得調整用の抵抗器（７２）とグランドとの間に挿
入された基準電源であり、入力電圧Ｖｘ及びＶ、の差が
Ｏのときに増幅電圧ＶＯが所定の基準電位となるように
、基準電圧Ｖｅが設定されている。

ここで、各基準抵抗器（２１）及び（２２）の抵抗値を
Ｒ２Ｉ及びＲ２２、スクイブ（４ａ）又は（４ｂ）の抵
抗値の正常値をＲｓｃ、差動増幅器（７）の反転入力電
圧をｖＲ，基準電源（７６）からの基準電圧を■ｃとす
れば、Ｖｏ＝Ｇ（Ｖｘ−Ｖ−＋Ｖｅ　　　　　　　　　
−■Ｖｘ−Ｖ＊＝　（Ｖ＋−Ｖ、）［Ｒｓ／（Ｒｇ＋Ｒ
ｓ）−Ｒｚｚ／（Ｒ１＋”Ｒｚ２）］・・・■ が成り立つ１通常、 Ｒ４＞＞Ｒｓ Ｒ２１＞　＞　Ｒ２２ Ｒｓｃ／　Ｒｇ＝　Ｒ２２／　Ｒ２１ であるから、０式より、 ＶＸ　　Ｖ＊＝（Ｖ＋−Ｖａ）（Ｒ８／Ｒｆ−Ｒ２２／
Ｒｔ＋）−■となる。■式を０式に代入すると、増幅電
圧Ｖｏは、Ｖｏ＝　Ｇ（Ｖ＋−Ｖ　２）（Ｒｓ−Ｒｓｃ
）／Ｒｇ＋Ｖｃ＝−■で表わされ、０式より、各スクイ
ブ抵抗値Ｒｓの正常値Ｒｓｅに対する差分に比例した増
幅電圧ｖＯが基準電圧ｖｅを中心に得られることが分か
る。

ここで、前述と同一条件下で電圧差（Ｖ　＋　−Ｖ　Ｓ
）を２０Ｖ、１０■、５Ｖとすると、スクイブ抵抗値Ｒ
ｓ及び増幅電圧Ｖｏの特性は第５図のようになる。

この場合、スクイブ正常抵抗値Ｒｓｃを３Ω、基準電圧
Ｖｅを３ｖとし、スクイブ抵抗値Ｒｓのショート側及び
オープン側の判定値をそれぞれ２Ω及び４Ωとすると、
各判定値に対して第５図から読み取られる増幅電圧Ｖｏ
の値は、第６図のようになる。従って、増幅電圧Ｖｏの
変動範囲は１〜５■となり、判定図１（８）の理想的な
動作電圧範囲Ｏ〜５Ｖ内となるため、更に確実に故障を
検出することができる。

又、ホイートストンブリッジを用いることにより、周知
のように、直流電源電圧ｖ１の変動や外来ノイズ等の影
響が軽減され、故障検出精度が向上する。

次に、第７図を参照しながら、増幅電圧■０のオフセッ
ト成分Ｖ。Ｆを相殺するようにした、この発明の第３の
発明の一実腋例について説明する。

第７図において、（３２）は判定回路（８）によりオン
オフ制御される第３のＦＥＴであり、測定点Ｒと差動増
幅器（７）の非反転入力端子との間に挿入されている。

この場合、判定回路（８）は、第１〜第３のＦＥＴ　（
３０）〜（３２）を１個ずつオンさせることにより、測
定点Ａ、Ａ’及びＲの各電圧ｖＡ、ｖＡ′及びｖ、のう
ちの１つを、差動増幅器（７）の入力電圧Ｖｘとして選
択するようになっている。

ここで、差動増幅器（７）の反転入力電圧を■８、基準
電圧をＶｅ、増幅電圧■０のオフセット成分を■。、と
し、各Ｆ　Ｅ　Ｔ　（３０）〜（３２）を順次オンさせ
たときの増幅電圧をそれぞれＶｏ＋〜Ｖｏ）とすれば、
Ｖｏ１＝Ｇ（ＶＡ　　ＶＪ＋Ｖｅ＋ＶＯＦ　　　　　−
■ＶＯ２＝Ｇ（ＶＡ′　Ｖｍ）＋Ｖｃ＋Ｖｏｒ　　　　
−［相］Ｖｏｓ＝Ｇ（Ｖｍ−Ｖ、）＋Ｖｅ＋Ｖｏｐ−Ｖ
　ｃ　＋　Ｖ　ＯＦ　　　　　　　　　　　”’■で表
わされる。

一方、前述の０式より、スクイブ抵抗値Ｒｓは、Ｒｓ＝
Ｒｓｃ＋Ｒｇ（Ｖｘ−Ｖｐ）／（Ｖ＋−Ｖｍ）　　＝＠
となる。ここで、各スクイブ（４ａ）及び（４ｂ）の抵
抗値をＲｓ＋及びＲｇ２とすると、■式−■式より、ｖ
Ｏ，Ｖｏ３＝Ｇ（ＶＡ　Ｖｍ）　　　　　　　・・・＠
となり、同様に、［相］式−■式より、ＶＪ−ＶＯ３＝
Ｇ（ＶＡ”　　ｖｐ）　　　　　　　−・−＠）となり
、０式及び［相］式より、 Ｖｘ−Ｖ、＝Ｖ、−Ｖ。

＝（Ｖｏ＋　　Ｖｏｚ）／Ｇ Ｖ　ｘ　−Ｖ　＊　＝　Ｖ　Ａ’　−Ｖ。

”　（Ｖ　０２　　Ｖ　０３）／　Ｇ が得られる。これらを０式に代入すれば、Ｒｓ、＝　Ｒ
ｓｅ＋Ｒｇ（Ｖｏ＋−Ｖｏｚ）／［Ｇ　（Ｖ＋−Ｌ）］
　・＝■Ｒｓｔ＝　Ｒｓｅ　＋　Ｒｇ（Ｖｏ２−Ｖｏ、
）／［Ｇ　（Ｖ＋−Ｖｓ）］　−＠となり、各スクイブ
（４息）及び（４ｂ）の抵抗値Ｒｓ＋及びＲｇ２が計算
できる。このとき、０式及び［相］式の計算により、差
動増幅器（７）の増幅電圧ｖＯのオフセット成分ＶＢ、
ｙは相殺され、スクイブ（４ａ）及び（４ｂ）の抵抗値
Ｒｓ＋及びＲｇ２の変化のみに比例しな増幅電圧成分の
みが得られる。従って、スクイブ（４ａ）及び（４ｂ）
に対する更に精度の高い故障検出が可能となる。

第８図は第７図内の判定回路（８）の動作を詳細に説明
するためのフローチャート図であり、以下、第８図に従
って、判定回路（８）における処理動作を更に具体的に
説明する。

まず、第１のＦ　Ｅ　Ｔ　（３０）のみをオンさせて第
２及び第３のＦ　Ｅ　Ｔ　（３１）及び（３２）をオフ
させ（ステップＳ１）、スクイブ（４ａ）の一端の電圧
即ち測定点Ａの電圧ｖＡを差動増幅器（７）の非反転入
力端子に印加し、増幅電圧Ｖｏとして第１の増幅電圧Ｖ
ｏ＋を測定する（ステップＳ２）、第１の増幅電圧Ｖｏ
１は前述の０式のように表わされる。

次に、第２のＦ　Ｅ　Ｔ　（３１）のみをオンさせて第
１及び第３のＦ　Ｅ　Ｔ　（３０）及び（３２）をオフ
させ（ステップＳ３）、スクイブ（４ｂ）の一端の電圧
即ち測定点Ａ′の電圧ｖＡ′を差動増幅器（７）の非反
転入力端子に印加し、増幅電圧Ｖｏとして第２の増幅電
圧Ｖｏ２を測定する（ステップＳ４）、第２の増幅電圧
Ｖ　Ｏ２は前述の［相］式のように表わされる。

同様に、第３のＰ　Ｅ　Ｔ　（３２）のみをオンさせて
第１及び第２のＦ　Ｅ　Ｔ　（３０）及び（３１）をオ
フさせ（ステップＳ５）、測定点Ｒの電圧■８を差動増
幅器（７）の非反転入力端子に印加し、増幅電圧Ｖｏと
して第３の増幅電圧Ｖｏ３を測定する（ステップＳ６）
、第３の増幅電圧Ｖｏ３は前述の０式のように表わされ
る。

次に、０式に従って一方のスクイブ（４ａ）の抵抗値Ｒ
ｓｌを計算しくステップＳ７）、０式に従って、他方の
スクイブ（４ｂ）の抵抗値Ｒｓ２を計算する（ステップ
Ｓ８）。

以下、算出されたスクイブ抵抗値Ｒｓ　、及びＲｓ２と
、ショート側判定値Ｒ，，，（＝２Ω）及びオーブン側
判定値Ｒ，Ａ、（＝４Ω）とに基づいて、各スクイブ（
４ａ）及び（４ｂ）の故障を判定する。

即ち、第１のスクイブ（４ａ）に関して算出された抵抗
値Ｒｓ、がショート側判定値Ｒ１１１１＋以上か否かを
判定しくステップＳ９）、 Ｒｓ、≧ＲＮＩｗ であれば、更にオーブン側判定値ＲＭ　Ａ　Ｘ以下か否
がを判定しくステップ５１０）、 Ｒｓ、≦ＲＰＩ　Ａ　Ｘ であれば、スクイブ（４ａ）は正常とみなす。

次に、他方のスクイブ（４ｂ）に関して算出された抵抗
値Ｒｓ２がショート側判定値Ｒ８ｌ０以上か否かを判定
しくステップ５１１）、 Ｒｓ２≧Ｒ，ｌ、。

であれば、更にオーブン便利定値Ｒ８Ａｋ以下か否かを
判定しくステップ５１２）、 Ｒ１２≦Ｒ、Ａ。

であれば、スクイブ（４ｂ）は正常とみなし、第８図の
測定演算及び判定ルーチンを終了する。

一方、ステップ８９〜Ｓ１２において、抵抗値Ｒｓ＋又
はＲｓ　ｔが各判定値ＲＰＩＩ、ｌ〜ＲＭ　Ａ　Ｘで規
定される許容範囲から逸脱したことが判定された場合は
、それぞれの故障を示す点滅コードを設定（ステップＳ
１３〜５１６）すると共に、この点滅コードに従ってア
ラームを示すランプ（９）を点滅駆動させ（ステップ５
１７）、判定ルーチンを終了する。

即ち、ステップＳ９において、 Ｒ８１＜Ｒ，Ｉ＋。

が判定されたときには、スクイブ（４直）がショートを
示す点滅コードとしくステップ５１３）、ステップＳ１
０において、 Ｒ５１〉Ｒ，ｌＡｘ が判定されたときには、スクイブ（４ａ）がオーブンを
示す点滅コードとする（ステップ５１４）。

又、ステップＳｌｌにおいて、 Ｒ＄ｚ＜ＲＰｌ、ｌＩ が判定されたときには、スクイブ（４ｂ）がショートを
示す点滅コードとしくステップ５１５）、ステップＳ１
２において、 Ｒｓ　ｘ　＞　Ｒ□８ が判定されたときには、スクイブ（４ｂ）がオーブンを
示す点滅コードとする（ステップ５１６）　。

こうして、各スクイブ（４ａ）及び（４ｂ）に対して、
ショート又はオーブン故障を個別に検出することができ
る。このような判定回路（８）による複数スクイブの個
別故障検□出動作については、各スクイブ抵抗値の算出
方法が異なる点を除けば、第１図及び第４図の場合も同
様である６ 次に、第９図を参照しながら、Ｇセンサ（３）及び（５
）の故障についても個別に検出可能にした、この発明の
第４の発明の一実施例について説明する。

この場合、差動増幅器（７）の増幅電圧Ｖｏのみならず
、各接続点Ａ及びＢの電圧■６及びＶｌが判定回路（８
）に直接入力されている。又、故障検出回路（６）は、
以下の構成要素を含んでいる。

（１１）はＧセンサ（３）とスクイブ（４ａ）との間に
挿入されたダイオードであり、アノードが測定点Ａに接
続され、カソードがスクイブ（４ａ）の高電位側の一端
に接続されている。（］２）はスクイブ（４ｂ）とＧセ
ンサ（５）との間に挿入されたダイオードであり、アノ
ードがスクイブ（４ｂ）の低電位側の一端に接続され、
カソードが測定点Ｂに接続されている。

（２３）は測定点Ａとグランドとの間に挿入された抵抗
器、（２４）は直流電源（１）の正極と測定点Ａとの間
に挿入された抵抗器、（２５）はスクイブ（４ｂ）の低
電位側の一端とグランドとの間に挿入された抵抗器、（
２６）は直流電源（１）の正極と測定点Ｂとの間に挿入
された抵抗器である。

Ｇセンサ内の抵抗器（３ａ）、抵抗器（２０）、（２４
）及び（２６）はそれぞれ同一の抵抗値に設定され、Ｇ
センサ内の抵抗器（５ａ）、抵抗器（２３）及び（２５
）はそれぞれ同一の抵抗値に設定されている。

この場合、正常時において、Ｇセンサ（３）及び（５）
の常開接点（３ｂ）及び（５ｂ）が開放されている間は
、ダイオード（１０）、（１１）及び（１２）の各両端
間の電位がほぼ等しく、各ダイオード間に電流が流れな
い、従って、Ｇセンサ（３）及び（５）、並びに、スク
イブ（４ａ　）及び（４ｂ）に流れるモニタ電流は、そ
れぞれ別の経路を通ることになる。

この結果、判定回路（８）は、Ｇセンサ（３）の低電位
側の測定点Ａの電圧■６、並びに、Ｇセンサ（５）の高
電位側の測定点Ｂの電圧■１を測定することにより、各
Ｇセンサ（３）及び（５）の故障を検出することができ
る。特に、Ｇセンサ（３）及び（５）の端子間の抵抗値
が大きくなる場合は、ダイオード（１０）〜（１２）が
逆バイアスとなるので、Ｇセンサ（３）及び（５）の断
線（オープン）故障を個別に且つ確実に結果することが
できる。

又、他の構成については第７図と同様なので、前述と同
様にスクイブ（４ａ）及び（４ｂ）の故障を個別に且つ
高精度に検出することができる。

尚、上記各実施例では、差動増幅器（７）に対する入力
電圧Ｖｘを切換えるスイッチ手段として、Ｆ　Ｅ　Ｔ　
（３０）〜（３２）を用いたが、同等のスイッチ機能を
有するものであれば他のスイッチ手段を用いてもよい。

ス、判定回路（８）が各Ｆ　Ｅ　Ｔ　（３０）〜（３２
）のオンオフを制御するようにしたが、他のタイミング
発生手段により制御してもよい。

又、スクイブ及びＧセンサがそれぞれ２個ずつ設置され
た場合を示したが、３個以上の任意数だけ設置された場
合に適用しても同等の効果を奏することは言うまでもな
い。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明の第１の発明によれば、第１及び
第２の起動手段（スクイブ）の高電位側の各一端間に挿
入されたダイオードと、直流電源の正極とダイオードの
カソードとの間に挿入され。

Ｇセンサ内の抵抗器の抵抗値と等しい抵抗値を有する別
の抵抗器と、ダイオードの両端に対応する各測定点と差
動増幅器の非反転入力端子との間にそれぞれ挿入され且
つ交互にオンオフ制御される第１及び第２のスイッチ手
段とを設け、Ｇセンサ内の常開接点が開放されていると
きには抵抗器及び別の抵抗器を介して第１及び第２のス
クイブに別々の微小電流を供給し、各スクイブの両端間
の電圧を第１及び第２のスイッチ手段を介して個別に検
出し、常開接点が閉成されたときには直流電源から直接
又はダイオードを介して各スクイブに所定以上の電流を
供給するようにしたので、各スクイブ両端間の微小電圧
を精度良く検出すると共に故障を個別に検出可能な、信
頼性の高い乗員保護装置の故障検出装置が得られる効果
がある。

又、この発明の第２の発明によれば、Ｇセンサ内の抵抗
器とスクイブとの抵抗比と等しい抵抗比を有し、直流電
源の正極と各スクイブの低電位側の一端との間に直列に
挿入されて抵抗器及び各スクイブと共にホイートストン
ブリッジを構成する第１及び第２の基準抵抗器と、差動
増幅器の入力端子とグランドとの間に挿入され、差動増
幅器の入力電圧差が０のときの増幅電圧を基準電圧に設
定するための基準電源とを設けると共に、第１及び第２
の基準抵抗器の接続点に対応する測定点を差動増幅器の
反転入力端子に接続し、各スクイブの高電位側の一端と
各基準抵抗器の接続点との間の電圧を差動増幅器に入力
するようにしたので、各スクイブの抵抗値を高精度に検
出ごとができ、更に信頼性の高い乗員保護装置の故障検
出装置が得られる効果がある。

又、この発明の第３の発明によれば、差動増幅器の非反
転入力端子と反転入力端子との間に、第１及び第２のス
イッチ手段とは異なるタイミングでオンオフ制御される
第３のスイッチ手段を挿入し、第３のスイッチ手段をオ
ンさせたときの増幅電圧に基づいて、差動増幅器のオフ
セット成分を相殺するようにしたので、各スクイブの抵
抗値を更に高精度に検出可能な乗員保護装置の故障検出
装置が得られる効果がある。

又、この発明の第４の発明によれば、直流電源の正極に
接続された第１のＧセンサの低電位側の一端と第１のス
クイブの高電位側の一端との間に順方向に挿入された第
２のダイオードと、各スクイブの低電位側の一端と直流
電源の負極（グランド）に接続された第２のＧセンサの
高電位側の一端との間に順方向に挿入された第３のダイ
オードと、第１のＧセンサ内の抵抗器の抵抗値と等しい
抵抗値を有し、第２及び第３のダイオードのカソードと
直流電源の正極との間にそれぞれ挿入された抵抗器と、
第２のＧセンサ内の抵抗器の抵抗値と等しい抵抗値を有
し、第２及び第３のダイオードのアノードとグランドと
の間にそれぞれ挿入された抵抗器とを設け、Ｇセンサ内
の常開接点が開放されているときには、各スクイブと共
に各Ｇセンサに個別に微小電流を供給するようにしたの
で、第１及び第２のＧセンサの故障を個別に検出可能な
、更に正確で信頼性の高い乗員保護装置の故障検出装置
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の発明の一実施例を示す回路図
、第２図はこの発明の第１の発明により検出されるスク
イブ抵抗値と増幅電圧との関係を示す特性図、第３図は
第２図の特性に基づく増幅電圧の変動範囲を示す説明図
、第４図はこの発明の第２の発明の一実施例を示す回路
図、第５図はこの発明の第２の発明により検出されるス
クイブ抵抗値と増幅電圧との関係を示す特性図、第６図
は第５図の特性に基づく増幅電圧の変動範囲を示す説明
図、第７図はこの発明の第３の発明の一実施例を示す回
路図、第８図は第３の発明の詳細な説明するためのフロ
ーチャート図、第９図はこの発明の第４の発明の一実施
例を示す回路図、第１０出装置を示す回路図である。 （１）・・・直流ＩＨＩ　　　　　（３）、（５）・Ｇ
セン”ｊ（３ａ）　、（５ｍ）−・・抵抗器　　（３ｂ
）　、（５ｂ）、、−常開接点（４ｍ＞　、（４ｂ）・
・・スクイブ（起動手段）（６）・・・故障検出回路　
　（７〉・・・差動増幅器（８）・・・判定回路　　　
　（１０）・・・ダイオード（１１）・・・第２のダイ
オード （１２）・・・第３のダイオード （２０）・・・別の抵抗器 （２１）、（２２）・・・基準抵抗器 （２３）〜（２６）・・・抵抗器 （３０）・・・ＦＥＴ（第１のスイッチ手段）（３１）
・・・ＦＥＴ（第２のスイッチ手段）（３２）・・・Ｆ
ＥＴ（第３のスイッチ手段）（７６）・・・基準電源 Ａ、Ａ’・・・ダイオードの両端に対応する測定点Ｂ・
・・各スクイブの低電位側に対応する測定点Ｒ・・・基
準抵抗器の接続点に対応する測定点Ｖｏ・・・増幅電圧
　　　　ＶＡ・・・測定点Ａの電圧■８′・・・測定点
Ａ′の電圧■、・・・測定点Ｂの電圧Ｖｅ・・・基準電
圧　　　　ｖ諷・・・測定点Ｒの電圧尚、図中、同一符
号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）乗員保護手段を駆動するために直流電源に接続さ
   れ且つ互いに並列接続された第１及び第２の起動手段と
   、 これら起動手段の抵抗値より大きい抵抗値を有する抵抗
   器及びこの抵抗器に並列接続された常開接点からなり前
   記起動手段に直列接続された少なくとも１つのＧセンサ
   と、 前記起動手段の両端間の電圧を増幅する差動増幅器と、 この差動増幅器から出力される増幅電圧に基づいて前記
   起動手段の故障を検出する判定回路とを備え、 所定以上の衝撃を検出したときに前記常開接点を閉成し
   て前記起動手段に所定以上の電流を供給するようにした
   乗員保護装置の故障検出装置において、 前記第１及び第２の起動手段の高電位側の各一端間に挿
   入されたダイオードと、 前記直流電源の正極と前記ダイオードのカソードとの間
   に挿入され、前記Ｇセンサ内の抵抗器の抵抗値と等しい
   抵抗値を有する別の抵抗器と、 前記ダイオードの両端に対応する各測定点と前記差動増
   幅器の非反転入力端子との間にそれぞれ挿入され且つ交
   互にオンオフ制御される第１及び第２のスイッチ手段と
   、 を設け、 前記Ｇセンサ内の常開接点が開放されているときには前
   記抵抗器及び前記別の抵抗器を介して前記第１及び第２
   の起動手段にそれぞれ別々の微小電流を供給し、前記第
   １及び第２の起動手段の両端間の電圧を前記第１及び第
   ２のスイッチ手段を介して個別に検出し、 前記常開接点が閉成されたときには前記直流電源から直
   接又は前記ダイオードを介して前記第１及び第２の起動
   手段に所定以上の電流を供給するようにしたことを特徴
   とする乗員保護装置の故障検出装置。
2. （２）Ｇセンサ内の抵抗器と第１又は第２の起動手段と
   の抵抗比と等しい抵抗比を有し、直流電源の正極と前記
   各起動手段の低電位側の一端との間に直列に挿入されて
   前記抵抗器及び前記各起動手段と共にホイートストンブ
   リッジを構成する第１及び第２の基準抵抗器と、 差動増幅器の入力端子とグランドとの間に挿入され、前
   記差動増幅器の入力電圧差が０のときの増幅電圧を基準
   電圧に設定するための基準電源と、 を設けると共に、 前記第１及び第２の基準抵抗器の接続点に対応する測定
   点を前記差動増幅器の反転入力端子に接続したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の乗員保護装置の故
   障検出装置。
3. （３）差動増幅器の非反転入力端子と反転入力端子との
   間に、第１及び第２のスイッチ手段とは異なるタイミン
   グでオンオフ制御される第３のスイッチ手段を挿入し、 判定回路は、前記第３のスイッチ手段をオンさせたとき
   の増幅電圧に基づいて、前記差動増幅器のオフセット成
   分を相殺するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の乗員保護装置の故障検出装置。
4. （４）直流電源の正極に接続された第１のＧセンサの低
   電位側の一端と第１の起動手段の高電位側の一端との間
   に順方向に挿入された第２のダイオードと、 各起動手段の低電位側の一端と前記直流電源の負極に接
   続された第２のＧセンサの高電位側の一端との間に順方
   向に挿入された第３のダイオードと、 前記第１のＧセンサ内の抵抗器の抵抗値と等しい抵抗値
   を有し、前記第２及び第３のダイオードのカソードと前
   記直流電源の正極との間にそれぞれ挿入された抵抗器と
   、 前記第２のＧセンサ内の抵抗器の抵抗値と等しい抵抗値
   を有し、前記第２及び第３のダイオードのアノードと前
   記直流電源の負極との間にそれぞれ挿入された抵抗器と
   、 を設け、 前記第１及び第２のＧセンサの故障を個別に検出するよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   乗員保護装置の故障検出装置。