JPH04258738A - エアバッグ制御用センサの自己診断方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエアバッグ制御用センサ
の自己診断方法に関し、特にこの種のエアバッグシステ
ムに用いられるセーフィングセンサと加速度センサ（セ
ンターエアバッグセンサ）が正常に動作可能な状態にあ
るか否かをチェックする自己診断方法に関する。なおこ
の種のエアバッグシステムには上記各センサのほかにフ
ロントセンサを用いることもあるが、本発明はかかるフ
ロントセンサを用いるか否かに関係なく適用できるもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のエアバッグ制御用センサと
して、例えば図５に示すような加速度センサ（センター
エアバッグセンサ）が用いられている。すなわち該加速
度センサはシリコンなどにより形成された基体に片持ち
梁（カンチレバー）Ｌが形成され、該片持ち梁の支点側
（ビーム部）に半導体センサ（歪ゲージ部）Ｓが設けら
れる。ここで該半導体センサＳを構成するＲ１　は該片
持ち梁Ｌの長辺に対して垂直に形成されたピエゾ素子を
示し、Ｒ１１は該長辺に対して水平に形成されたピエゾ
素子を示す。これによって車の衝突時にその前方に所定
の減速度Ｇが発生すると、該片持ち梁がその方向にたわ
み、これにより生じた該半導体センサ（歪ゲージ部）の
ひずみが該減速度に対応する電気信号に置き換えられる
。なお該図中、ＩＣは例えば増巾部などからなる集積回
路部を示す。

【０００３】ここで該ピエゾ素子は圧縮や引張りの応力
に対して抵抗変化を生ずるが、その効果は異方性を有し
ある方向の応力のみ（この場合は該片持ち梁の長辺に対
して水平方向の応力のみ）　を検知する（すなわち上記
ピエゾ素子Ｒ１１のみが該応力に感じてその抵抗値が変
化し、該ピエゾ素子Ｒ１　は該応力に感じない）。そし
てこれらのピエゾ素子Ｒ１　およびＲ１１によりブリッ
ジ回路が構成され、これにより単なる温度変化による抵
抗変化を相殺するようにされている。

【０００４】そして該片持ち梁Ｌに該減速度Ｇがかかる
と、該減速度方向に該片持ち梁がたわみ、該ピエゾ素子
（この場合、該片持ち梁の長手方向に対して水平に形成
されたピエゾ素子Ｒ１１）に圧縮の応力や引張の応力が
生ずる。これに応じて上記異方性を有することにより、
上記ピエゾ素子Ｒ１１の抵抗値のみが変化し、そのため
上記ブリッジ回路の平衡がくずれ、その出力端子間に該
減速度Ｇに応じた検出信号が出力される。なお場合によ
っては上記片持ち梁形成に代えて両持ち梁形式とし、そ
の中央のマス部（上記減速度方向に移動する）の両側に
形成されたビーム部上に上記半導体センサが設けられる
こともある。

【０００５】また車の機種によっては上記加速度センサ
とは別にフロントセンサが用いられる。該フロントセン
サは車体の前方（バンパーの後方）に設けられるもので
、例えば図６に示されるようなスイッチにより構成され
る。すなわち該図６（Ａ）に示されるように、非作動時
はコイルスプリングの初期セット荷重ＳＰにより、偏心
ロータＲは偏心マスＭとともにストッパーＳＴＰ（ハウ
ジングと一体）に当っており、固定接点ＦＣと回転接点
ＲＣは離れている。そして衝撃により所定の減速度Ｇが
該図の右方に加わると、図６（Ｂ）に示すように該ロー
タＲが該コイルスプリング荷重に抗して時計方向に回転
し、該ロータＲと一体の回転接点ＲＣが回転して固定接
点ＦＣに接触し、オン信号を出力する。

【０００６】上述したような加速度センサからの検出信
号、あるいは該加速度センサとは別に上記フロントセン
サが設けられている場合には該加速度センサからの検出
信号又は該フロントセンサからのオン信号により、車の
衝突が判定されるが、上記加速度センサは上述したよう
に半導体式の電気センサであるため、エンジンの点火系
あるいは妨害電波等に起因する外来ノイズによって誤動
作を起すおそれがある。また該フロントセンサは上述し
たようなスイッチにより構成されるがその設置場所が車
体の前方であって、車体中央に設けられる点火判定回路
までの接続線路が長くなり、該接続線路がアンテナとし
て動作したり、あるいは該接続線路の途中で短絡等の事
故を生ずるおそれがあり、該スイッチ自体が閉じなくて
も、それと同等の誤ったオン信号を発生するおそれがあ
る。

【０００７】そこでこの種のエアバッグシステムでは、
これらの加速度センサやフロントセンサ以外に、更にセ
ーフィングセンサが該点火判定回路（マイクロコンピュ
ータなどにより構成される）の内部に設けられており、
これによって該加速度センサや該フロントセンサ側から
誤った検出信号あるいは誤ったオン信号が発生しても、
これらの信号によって該エアバッグが誤爆しないように
されている。なお該セーフィングセンサも上記フロント
センサと同様の構造のスイッチあるいは水銀スイッチ（
所定の減速度が加わった場合に水銀が該減速度の方向に
移動して接点間をオンとするスイッチ）などにより構成
される。そして該セーフィングセンサがオンとなるしき
い値は、車の衝突時にオンとなる該加速度センサ又はフ
ロントセンサのしきい値より小さくされている。

【０００８】ここで上記エアバッグシステムでは、上記
各種センサが正常に動作可能な状態にあるか否かを常時
チェックする（自己診断する）ことが望まれる。この場
合、上記加速度センサは上述したように半導体式の電気
センサであるため、電気的な擬似信号を入れて自己診断
を行うことができるが、上記フロントセンサやセーフィ
ングセンサは上述したような機械式のセンサであるため
、接点を強制的に閉じることが困難で、これらの自己診
断を行うことが困難であるという問題点があった。

【０００９】この場合、該フロントセンサは仮に動作不
能の状態にあったとしても、該加速度センサ（Ｇセンサ
ともいう）によって衝突検出を行うことができるので（
加速度センサとフロントセンサとは少くともどちらか一
方が作動すれば点火動作につながりうる）、それ程致命
的な問題とならない。しかしながら、該セーフィングセ
ンサは、仮に動作不能の状態になっていると、点火装置
が全く動作せず（加速度センサとフロントセンサのうち
少くともどちらか一方が作動し、かつセーフィングセン
サが作動したとき点火動作が行なわれる）、したがって
該セーフィングセンサの自己診断は絶対に不可欠の事項
である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる技術的
背景のもとになされたもので、上記加速度センサ（Ｇセ
ンサ）とセーフィングセンサの自己診断を容易かつ正確
に行うことができるようにしたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明によれば、車の衝突を判定する加速度センサ
のしきい値ＴＨ３　以下であって、セーフィングセンサ
が動作する直前と、該セーフィングセンサが動作する直
後とに、それぞれ第１および第２のしきい値ＴＨ１　お
よびＴＨ２　を設定し、該セーフィングセンサの動作時
に該加速度センサからの検出信号が該第１のしきい値Ｔ
Ｈ１　以下であれば該加速度センサを不良と判定し、ま
た該加速度センサからの検出信号が該第２のしきい値Ｔ
Ｈ２　以上であるときに該セーフィングセンサが不動作
状態であれば該セーフィングセンサを不良と判定するこ
とを特徴とするエアバッグ制御用センサの自己診断方法
が提供される。

【００１２】ここでこの種のエアバッグシステムでは、
上述したように上記加速度センサと上記セーフィングセ
ンサのほかに、上記加速度センサと所謂オアの関係でフ
ロントセンサを用いることもあるが、上記本発明は、か
かるフロントセンサを用いる機種にも、又かかるフロン
トセンサを用いない機種にも同様に適用しうることは勿
論である。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、車体内において互に近接し
て配置された加速度センサとセーフィングセンサに加わ
る衝撃には大差がなく、したがって該加速度センサから
の検出信号と該セーフィングセンサの動作状態（該セー
フィングセンサからのオン・オフ信号）とを、上述した
条件によってモニタすることによって、該加速度センサ
の自己診断とともに、従来そのチェックが困難であった
セーフィングセンサの自己診断を容易かつ正確に行うこ
とができる。

【００１４】

【実施例】図２は加速度センサ（Ｇセンサ）からの検出
信号（加速度センサに加わった減速度Ｇに対応するもの
でＧ信号ともいう）と本発明で設定された（マイクロコ
ンピュータのソフトで決められる）各しきい値との関係
を示すもので、該Ｇ信号に対し３個のしきい値ＴＨ１　
，　ＴＨ２　，　ＴＨ３　が設定される。ここでＴＨ３
　は従来から設定されているしきい値で、該Ｇ信号が該
しきい値ＴＨ３　以上になれば、車の衝突と判定し、こ
の時セーフィングセンサがオンとなっている限り、エア
バッグが点火作動する。

【００１５】次に本発明による自己診断を行うときには
、該加速度センサからの検出信号（Ｇ信号）に対するし
きい値を下げ、セーフィングセンサがオンとなる減速度
のしきい値ＴＨ０　よりやや低いしきい値ＴＨ１　と、
該しきい値ＴＨ０　よりやや高いしきい値ＴＨ２　とが
設定される。

【００１６】そして該セーフィングセンサが働いている
（オンとなっている）ときに該加速度センサからの検出
信号（Ｇ信号）が該しきい値ＴＨ１　以下であれば該加
速度センサが不良と判定される。また該加速度センサか
らの検出信号（Ｇ信号）が該しきい値ＴＨ２　以上であ
るのに該セーフィングセンサが働いていない（オフとな
っている）ときは、該セーフィングセンサが不良と判定
される。

【００１７】図１は本発明方法を実施する場合の動作手
順をフローチャートで示すもので、ステップ１では該加
速度センサからの検出信号（すなわちＧ信号）が上記し
きい値ＴＨ３　以上あるか否か判定される。そしてイエ
スであればステップ２に進みセーフィングセンサがオン
となっているか否かが判定され、これもイエスであれば
ステップ３に進んでエアバッグが作動する。またステッ
プ２でノウであれば（すなわちセーフィングセンサが閉
じていなければ）、一応該セーフィングセンサの不良と
判断される（ただし、この場合、車の衝突が起っている
可能性がある）。そしてここまでの動作手順は従来技術
に属するものである。

【００１８】ここで本発明では上記ステップ１でノウと
なったとき（すなわち該Ｇ信号が該しきい値ＴＨ３　以
下であるとき）、ステップ４に進んで該Ｇ信号が該しき
い値ＴＨ２　以上であるか否かが判定される。そしてイ
エスであればステップ５に進んで該セーフィングセンサ
がオンとなっているか否かが判定され、ノウであれば（
すなわちセーフィングセンサが閉じていなければ）、ス
テップ６に進んで該セーフィングセンサの不良と判定さ
れる。

【００１９】また上記ステップ４でノウと判定されたと
きは、ステップ７に進んでセーフィングセンサがオンと
なっているか否かが判定され、イエスであれば（すなわ
ちセーフィングセンサが閉じていれば）、ステップ８に
進んで該Ｇ信号が該しきい値ＴＨ１　以上であるか否か
が判定される。そしてノウであれば（すなわち該Ｇ信号
がＴＨ１　以下であれば）、ステップ９に進んで該加速
度センサ（Ｇセンサ）の不良と判定される。

【００２０】図３は本発明を実施するための装置を示す
もので、点火判定を行なうマイクロコンピュータＭＣに
は加速度センサＳ１　からの検出信号（Ｇ信号）と、セ
ーフィングセンサＳ２　のオン・オフ状態をモニタした
信号（オン・オフ信号）とが入力され、上記図１で述べ
た動作手順に従って点火動作と上記各センサＳ１　およ
びＳ２　を自己診断したことによる良・不良の判定が行
われる。

【００２１】図４は上記エアバッグシステムに用いられ
る各センサの作動領域と本発明で設定された上記各しき
い値ＴＨ１　，ＴＨ２　、およびＴＨ３　の関係を示し
ている。すなわち斜線が施された円で示される領域のう
ち、Ｇセンサと表示されている領域は車の衝突と判定す
る該Ｇセンサ（加速度センサ）の検出信号領域を示し、
そのしきい値は上述したようにＴＨ３　である。またフ
ロントセンサと表示されている領域は、該フロントセン
サが設けられている場合に該フロントセンサがオンとな
る領域である。更にこれらの２つの円を囲みセーフィン
グセンサと表示されている実線楕円の領域は、セーフィ
ングセンサがオンとなる領域でそのしきい値は上述した
ようにＴＨ０　である。

【００２２】そしてエアバッグの点火動作は、該セーフ
ィングセンサが小さな衝撃（その際の減速度のしきい値
は上述したようにＴＨ０　である）で接点を閉じ、かつ
大きな衝撃（衝突時の衝撃）でフロントセンサが閉じる
か（フロントセンサがある場合）又は加速度センサ（Ｇ
センサ）の検出信号が上記斜線円の作動領域内に入った
場合（そのしきい値は上述したようにＴＨ３である）に
実行される。

【００２３】これに対し本発明では上記加速度センサと
セーフィングセンサの自己診断を行うにあたり、上述し
たように該加速度センサからの検出信号に対するしきい
値を下げ、上記セーフィングセンサがオンとなるしきい
値ＴＨ０の直前と直後にそれぞれ所定のしきい値ＴＨ１
　およびＴＨ２　を設定し（上述したようにマイクロコ
ンピュータのソフトで決定し）、該加速度センサからの
検出信号（Ｇ信号）をこれらのしきい値ＴＨ１　，ＴＨ
２　と比較することにより、上記図１に示される動作手
順（特にそのステップ４以降）によって上記各センサの
自己診断を行うようにしたのである。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、エアバッグシステムに
用いられる加速度センサの自己診断と併せて、従来その
チェックが困難であったセーフィングセンサの自己診断
をも容易にかつ正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する場合の動作手順をフロー
チャートで示す図である。

【図２】Ｇセンサの検出信号と本発明で設定された各し
きい値との関係を示す図である。

【図３】本発明を実施する装置の構成を示す図である。

【図４】エアバッグシステムに用いられる各センサの作
動領域と本発明で設定された各しきい値との関係を示す
図である。

【図５】加速度センサの構成を例示する図である。

【図６】セーフィングセンサおよびフロントセンサの構
成を例示する図である。

【符号の説明】

Ｇ…加速度センサに加わった減速度に対応した検出信号
（Ｇ信号） ＴＨ１　，ＴＨ２　，ＴＨ３　…Ｇ信号に対するしきい
値ＴＨ０　…セーフィングセンサがオンとなる減速度の
しきい値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車の衝突を判定する加速度センサのし
   きい値以下であって、セーフィングセンサが動作する直
   前と、該セーフィングセンサが動作する直後とに、それ
   ぞれ第１および第２のしきい値を設定し、該セーフィン
   グセンサの動作時に該加速度センサからの検出信号が該
   第１のしきい値以下であれば該加速度センサを不良と判
   定し、また該加速度センサからの検出信号が該第２のし
   きい値以上であるときに該セーフィングセンサが不動作
   状態であれば該セーフィングセンサを不良と判定するこ
   とを特徴とするエアバッグ制御用センサの自己診断方法
   。