JPH0526890A - 自己診断回路付き加速度センサ - Google Patents

自己診断回路付き加速度センサ

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JPH0526890A
JPH0526890A JP3179124A JP17912491A JPH0526890A JP H0526890 A JPH0526890 A JP H0526890A JP 3179124 A JP3179124 A JP 3179124A JP 17912491 A JP17912491 A JP 17912491A JP H0526890 A JPH0526890 A JP H0526890A
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JP
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signal
circuit
output
offset
diagnosis
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JP3179124A
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Fumio Ota
文夫 太田
Nobuo Tanaka
伸雄 田中
Akira Satokura
彰 郷倉
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速度センサユニット自体及び振動アクチュ
エータの機能をチェックするだけでなく、その電子回路
及びその電源関係回路の自己診断ができる自己診断回路
付き加速度センサを提供する。 【構成】 加速度センサユニット５の支持枠４側に振動
アクチュエータ６を取付け、振動アクチュエータ６の電
気入力に発信回路７を接続し、センサユニット５の電極
２Ａに、これより出力する発信信号Ｓ１，車等の衝突時
に発生する衝突信号Ｓ２及び設定されたオフセット信号
Ｓ３を増幅する増幅回路８を接続し、該増幅回路８に、
上記信号Ｓ２，Ｓ３を検出し、加速度０Ｇ時に上記信号
Ｓ３を出力し加速度Ｇに比例した信号Ｓ４を出力するオ
フセット診断回路９と、上記信号Ｓ１を検出してセンサ
感度診断信号Ｓ５を出力するセンサ感度診断回路１０を
接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車の衝突時に作動してド
ライバーへの衝撃を緩和するエアバッグシステム等に適
用される加速度センサ、詳しくは衝突による衝撃を加速
度センサで感知し、その衝撃が設定値を超えた際、ステ
アリングホイールパッドに内蔵れたバッグが展開し、ド
ライバーへの衝撃の緩和を図るなどに利用できる加速度
センサ、特に自己診断ができる自己診断回路付き加速度
センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は圧電体の両面に電極を設けてな
り、車の衝突時に衝突信号を出力する加速度センサユニ
ットと、このユニットより出力する衝突信号を増幅する
増幅回路とよりなる。
【０００３】このような従来例は車が衝突したときその
衝撃が加速度センサユニットにより検出され、該ユニッ
トより出力する衝撃信号が増幅回路により増幅されてエ
アバッグシステムの作動に供される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例にあっては、高信頼性の加速度センサユニットを用い
たとしても、人命に係るのでセンサ自体の機能をチェッ
クすることが必要である。本発明の目的は加速度センサ
ユニット自体及び振動アクチュエータの機能をチェック
するだけでなく、その電子回路及びその電源関係回路の
自己診断ができる自己診断回路付き加速度センサを提供
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明センサは上記の課
題を解決し上記の目的を達成するため、圧電体１を有す
る加速度センサユニット５と、このセンサユニット５の
支持枠４側に取付けた振動アクチュエータ６と、この振
動アクチュエータ６に発振信号Ｓ１を電気入力する発振
回路７と、振動アクチュエータ６の振動により前記セン
サユニット５より出力する発振信号Ｓ１に比例した信
号，車等の衝突時に発生する衝突信号Ｓ２を増幅すると
共に、オフセット信号Ｓ３を重畳する増幅回路８と、こ
の増幅された信号Ｓ１，Ｓ２のうちオフセット信号Ｓ３
を入力し、オフセット信号Ｓ３に対応したオフセット信
号Ｓ４を出力するオフセット診断回路９と、発振信号Ｓ
１を入力し、この入力信号Ｓ１に対応するセンサ感度診
断信号Ｓ５を出力するセンサ感度診断回路１０とよりな
る自己診断回路付き加速度センサを提供するものであ
る。
【０００６】
【作用】加速度センサユニット５に取付けた振動アクチ
ュエータ６の電気入力に発振回路７より発振信号Ｓ１が
印加すると、振動アクチュエータ６がその振動周波数に
応じて振動し、この振動により加速度センサユニット５
の他方の電極２Ａより発振信号Ｓ１に比例した信号が検
出されこの発振信号Ｓ１が検出されている間はセンサユ
ニット５が正常に動作していると診断することができ
る。
【０００７】この発振信号Ｓ１は設定されたオフセット
信号Ｓ３と共に増幅回路８により増幅され、増幅された
信号Ｓ１，Ｓ３はオフセット診断回路９に入力される。
オフセット診断回路９は加速度０Ｇ時にオフセット信号
Ｓ４を出力し、このオフセット信号Ｓ４が該回路９より
出力している場合は増幅回路８及び各回路部の電源関係
回路が正常であると診断されることになる。
【０００８】又、増幅された信号Ｓ１がセンサ感度診断
回路１０により検出され、この検出信号Ｓ１に対応する
センサ感度診断信号Ｓ５が該回路１０より出力している
場合はセンサユニット５，振動アクチュエータ６及び発
振回路７が平常であると診断されることになる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明センサの１実施例の構成を示す
接続図である。図１において加速度センサユニット５は
圧電体１の一面に電極２Ａ，２Ｃを設け、他面に中間電
極２Ｂを設け、中間電極２Ｂに裏打材３及び支持枠４を
取付けた構成になっている。このセンサユニット５の支
持枠４側に圧電振動子，電磁振動子等、例えば圧電振動
子６が取付けられている。この圧電振動子６は圧電体２
０の両面に電極２１Ａ，２１Ｂを設け、その両面に保護
材２２Ａ，２２Ｂを設けた構成になっている。
【００１０】７は圧電振動子６の電極２１Ａ，２１Ｂ間
に周波数例えば５ｋHzの発振信号Ｓ１を印加する自励発
振回路であり、２３は常時監視，タイミング監視のため
のスイッチで、常時監視のときは閉じておき、タイミン
グ監視の時は所望時間だけ閉じるスイッチである。
【００１１】８は圧電振動子６の振動によりセンサユニ
ット５の電極２Ａより出力する発振信号Ｓ１に比例した
信号，車の衝突時に発生する衝突信号Ｓ２を増幅し、ま
た設定されたオフセット信号Ｓ３を重畳する増幅回路で
ある。この増幅回路８は発振信号Ｓ１と衝突信号Ｓ２を
入力する電界効果トランジスタによるインピーダンス整
合・増幅部１１と、該インピーダンス整合・増幅部１１
の出力を入力するハイパスフィルタ１２と、該フィルタ
１２の出力とオフセット信号設定器２４によるオフセッ
ト信号、この例では１Ｖのオフセット電圧Ｓ３を入力す
る増幅部１３と増幅された信号を出力するローパスフィ
ルタ１４とよりなる。
【００１２】９は増幅された信号Ｓ２，Ｓ３のうちオフ
セット信号Ｓ３を検出し、加速度０Ｇ時にオフセット信
号，この例では２．５Ｖのオフセット電圧Ｓ３を出力す
るオフセット診断回路である。このオフセット診断回路
９は増幅部１３より出力する信号Ｓ２，Ｓ３のうちロー
パスフィルタを通してオフセット信号Ｓ３を入力し、該
フィルタ１４の出力を設定電圧と比較するコンパレータ
回路１５と、該回路１５の出力を入力し積分する積分器
１６とよりなる。
【００１３】１０は増幅回路８によりインピーダンス整
合・増幅された発振信号Ｓ１を入力し、この検出信号Ｓ
１に対応するセンサ感度診断信号Ｓ５を出力するセンサ
感度診断回路である。このセンサ感度診断回路１０は増
幅部１３より出力する信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のうち発振
信号Ｓ１を検出するハイパスフィルタ１７と、該フィル
タ１７の出力を増幅する増幅部１８と、この増幅部１８
の出力を設定電圧により方形波のセンサ感度診断信号Ｓ
５に変換して出力するコンパレータ回路１９とよりな
る。
【００１４】２５はオフセット診断回路９及びセンサ感
度診断回路１０の出力を設定電圧と比較し所定出力範囲
内のとき正常動作中である旨の平常信号Ｓ６を出力する
異常信号診断回路で、コンパレータ回路よりなる。
【００１５】上記の構成において本実施例の作用を図１
を用いて説明する。図１は本発明の電子回路を示す図で
ある。常時監視の時はスイッチ２３を閉じた状態にして
おき、タイミング監視の時はスイッチ２３を所望時間の
間だけ閉じた状態にする。加速度センサユニット５に取
付けた圧電素子６の両電極２１Ａ，２１Ｂ間に自励発振
回路７より発振信号Ｓ１が印加すると、圧電振動子６が
その振動周波数例えば５ｋHzに応じて振動し、この振動
により加速度センサユニット５の他方の電極２Ａより発
振信号Ｓ１に比例した信号が検出され、この発振信号Ｓ
１が検出されている間はセンサユニット５が正常に動作
していると診断することができる。又、発振信号Ｓ１が
検出できない時はセンサユニット３が異常、例えば電極
剥離，リード線の断線等が生じたことが判る。
【００１６】この発振信号Ｓ１は増幅回路８のインピー
ダンス整合・増幅部１１に入力され増幅される。このイ
ンピーダンス整合・増幅部１１はセンサユニット５の電
極２Ａ側の出力インピーダンスとハイパスフィルタ１
２，１７の入力インピーダンスの整合を図り、発振信号
Ｓ１がロスすることなくハイパスフィルタ１２及び１７
に出力する役目を果たす。発振信号Ｓ１はセンサ感度診
断回路１０に入力される。また、車等の衝突の際に生じ
る衝突信号Ｓ２は、オフセット信号設定器２４により設
定されたこの例では２．５Ｖのオフセット電圧Ｓ３と共
に増幅部１３に入力されて増幅されローパスフィルタ１
４を介して出力される。
【００１７】センサ感度診断回路１０のハイパスフィル
タ１７に入力された発振信号Ｓ１は、該フィルタ１７を
発振信号Ｓ１のみ通過して増幅部１８に入力し増幅され
る。この増幅された発振信号Ｓ１はコンパレータ回路１
９に入力されて設定電圧と比較され該回路１９より周波
数５ｋHzの方形波のセンサ感度診断信号Ｓ５が出力され
る。
【００１８】このセンサ感度診断信号Ｓ５とオフセット
電圧Ｓ３は積分器１６に入力され、自己診断信号Ｓ６が
出力される。この自己診断信号Ｓ６が出力されている場
合は、各回路の電源関係回路及び増幅回路８が正常であ
ると診断されることになり、自己診断信号Ｓ６が出力さ
れていない場合は異常と診断されることになる。
【００１９】又、センサ感度診断回路１０のコンパレー
タ１９より方形波のセンサ感度診断信号Ｓ５が出力して
いるときは、自励発振回路７，増幅回路８，圧電振動子
６及びセンサユニット５が正常に動作していることにな
り、センサ感度が充分に得られていることが判る。該信
号Ｓ５が出力されていない場合は、センサユニット５，
圧電振動子６，自励発振回路７及び増幅回路８のいずれ
かが異常であり、センサ感度が悪いと診断されることに
なる。
【００２０】次に車の衝突事故などにより加速度センサ
ユニット５に衝突信号Ｓ２が発生すると、電極２Ａより
衝突信号Ｓ２に発振信号Ｓ１が重畳された信号が出力さ
れ、増幅回路８のインピーダンス整合・増幅部１１及び
ハイパスフィルタ１２を通過してオフセット電圧Ｓ３と
共に増幅部１３に入力されて増幅され、増幅された出力
はローパスフィルタ１４を通して衝突信号Ｓ２が出力さ
れる。
【００２１】かくして本実施例によれば圧電体１の一面
に電極２Ａ，２Ｃを、他面に中間電極２Ｂを設け、中間
電極２Ｂ側に裏打材３及び支持枠４を設けてなる高信頼
性の加速度センサユニット５と、このセンサユニット５
の支持枠４側に取付けた圧電振動子６を使用することに
より加速度を一層確実に検出できると共に、この圧電振
動子６の電極２１Ａ，２１Ｂ間に発振信号Ｓ１を入力し
て振動させ、この振動により加速度センサユニット５の
電極２Ａより発振信号Ｓ１を出力するようにすることに
よりセンサユニット５，圧電振動子６及び自励発振回路
７の診断ができる。
【００２２】又、センサユニット５の電極２Ａに増幅回
路８を接続し、この増幅回路８にオフセット診断回路９
及びセンサ感度診断回路１０を接続することによりセン
サユニット５のみならず、圧電振動子６，自励発振回路
７，各回路の電源関係回路及び増幅回路８の診断がで
き、かつ加速度センサ感度の診断もできる。
【００２３】
【発明の効果】上述の説明より明らかなように本発明に
よれば、加速度センサユニット５自体及び振動アクチュ
エータ６の機能をチェックすることができるばかりでな
く、その電子回路７，８及びそれらの電源関係回路の事
故診断ができ、かつ加速度センサ感度の自己診断もでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明センサの１実施例の構成を示す接続図で
ある。
【図２】本発明の電子回路の各部の動作説明用波形図で
ある。
【符号の説明】
１ 圧電体 ２Ａ 電極 ２Ｂ 中間電極 ２Ｃ 電極 ３ 裏打材 ４ 支持枠 ５ 加速度センサユニット ６ 振動アクチュエータ（圧電振動子） ７ 発信回路 ８ 増幅回路 ９ オフセット診断回路 １０ センサ感度診断回路 １１ インピーダンス整合・増幅部 １２ ハイパスフィルタ １３ 増幅部 １４ ローパスフィルタ １５ コンパレータ回路 １６ 積分器 １７ ハイパスフィルタ １８ 増幅部 １９ コンパレータ回路 ２４ オフセット信号設定器 ２５ 異常信号診断回路 Ｓ１ 発振信号 Ｓ２ 衝突信号 Ｓ３ オフセット信号（電圧） Ｓ４ 衝突信号Ｓ２に比例した信号 Ｓ５ センサ感度診断信号 Ｓ６ 自己診断信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧電体（１）を有する加速度センサユニ
    ット（５）と、このセンサユニット（５）の支持枠
    （４）側に取付けた振動アクチュエータ（６）と、この
    振動アクチュエータ（６）に発振信号（Ｓ１）を電気入
    力する発振回路（７）と、振動アクチュエータ（６）の
    振動により前記センサユニット（５）より出力する発振
    信号（Ｓ１）に比例した信号，車等の衝突時に発生する
    衝突信号（Ｓ２）を増幅すると共に、オフセット信号
    （Ｓ３）を重畳する増幅回路（８）と、この増幅された
    信号（Ｓ１，Ｓ２）のうちオフセット信号（Ｓ３）を入
    力し、オフセット信号（Ｓ３）に対応したオフセット信
    号（Ｓ４）を出力するオフセット診断回路（９）と、発
    振信号（Ｓ１）を入力し、この入力信号（Ｓ１）に対応
    するセンサ感度診断信号（Ｓ５）を出力するセンサ感度
    診断回路（１０）とよりなる自己診断回路付き加速度セ
    ンサ。
  2. 【請求項２】 オフセット診断回路（９）及びセンサ感
    度診断回路（１０）の出力を入力して該出力が所定範囲
    内のとき、正常動作中である旨の自己診断信号（Ｓ７）
    を出力する異常信号診断回路（２５）を付設してなる請
    求項１の自己診断回路付き加速度センサ。
  3. 【請求項３】 増幅回路（８）は発振信号（Ｓ１）と衝
    突信号（Ｓ２）を入力するインピーダンス整合・増幅部
    （１１）と、該インピーダンス整合・増幅部（１１）の
    出力を入力するハイパスフィルタ（１２）と、該フィル
    タ（１２）の出力とオフセット信号設定出力を入力する
    増幅部（１３）とローパスフィルタ（１４）とよりな
    り、オフセット診断回路（９）はローパスフィルタ（１
    ４）の出力を入力しその出力と設定電圧とを比較するコ
    ンパレータ回路（１５）とよりなり、又、センサ感度診
    断回路（１０）は増幅回路（８）のインピーダンス整合
    ・増幅部（１１）の出力を入力するハイパスフィルタ
    （１７）と、該フィルタ（１７）の出力を増幅する増幅
    部（１８）と、この増幅部（１８）の出力と設定電圧と
    を比較してセンサ感度診断信号（Ｓ５）を出力するコン
    パレータ回路（１９）とよりなることを特徴とする請求
    項１の自己診断回路付き加速度センサ。
JP3179124A 1991-07-19 1991-07-19 自己診断回路付き加速度センサ Pending JPH0526890A (ja)

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