JPH0712841A - 静電容量式加速度センサおよびエアバッグシステム - Google Patents
静電容量式加速度センサおよびエアバッグシステムInfo
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- JPH0712841A JPH0712841A JP5148967A JP14896793A JPH0712841A JP H0712841 A JPH0712841 A JP H0712841A JP 5148967 A JP5148967 A JP 5148967A JP 14896793 A JP14896793 A JP 14896793A JP H0712841 A JPH0712841 A JP H0712841A
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- acceleration
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ハウジングや基板に取り付ける際の微小応力の
影響により、精度や信頼性が低下することのない静電容
量式加速度センサと、その静電容量式加速度センサを用
いた信頼度の高いエアバックシステムを提供する。 【構成】加速度検出素子２の梁５の長さ方向６２をセン
サの取り付け穴方向６１に対して、９０°±３０°にな
るように固定する。このような方向に加速度検出素子２
を固定すると、梁５は微小歪の影響を受けにくく、ま
た、ＩＣ３２との接続をとる配線３７には応力がほとん
ど加わらず、従って配線３７と加速度検出素子２、及び
配線３７とＩＣ３２の接続部分に応力が加わらない。更
に、加速度センサを取り付ける際の歪により配線３７が
引っ張られることがないために、張り具合が変化せず、
従って静電容量方式の精度に重要な影響を及ぼす浮遊容
量が変化しないために、加速度センサの特性が変化する
ことがない。
影響により、精度や信頼性が低下することのない静電容
量式加速度センサと、その静電容量式加速度センサを用
いた信頼度の高いエアバックシステムを提供する。 【構成】加速度検出素子２の梁５の長さ方向６２をセン
サの取り付け穴方向６１に対して、９０°±３０°にな
るように固定する。このような方向に加速度検出素子２
を固定すると、梁５は微小歪の影響を受けにくく、ま
た、ＩＣ３２との接続をとる配線３７には応力がほとん
ど加わらず、従って配線３７と加速度検出素子２、及び
配線３７とＩＣ３２の接続部分に応力が加わらない。更
に、加速度センサを取り付ける際の歪により配線３７が
引っ張られることがないために、張り具合が変化せず、
従って静電容量方式の精度に重要な影響を及ぼす浮遊容
量が変化しないために、加速度センサの特性が変化する
ことがない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加速度の検出に係り、特
に自動車の衝突を検知するに好適な静電容量式加速度セ
ンサと、その静電容量式加速度センサを用いたエアバッ
グシステムに関する。
に自動車の衝突を検知するに好適な静電容量式加速度セ
ンサと、その静電容量式加速度センサを用いたエアバッ
グシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の静電容量式の加速度センサはシリ
コンの微細加工技術等を利用したものが知られており、
特開平１−２５３６５７号公開公報に記載のようにパル
ス幅変調静電サーボ技術を適用したものが提案されてい
る。
コンの微細加工技術等を利用したものが知られており、
特開平１−２５３６５７号公開公報に記載のようにパル
ス幅変調静電サーボ技術を適用したものが提案されてい
る。
【０００３】また、歪ゲージ式加速度センサの実装構造
に関するものが、特開平２−２７５３６３号公開公報に
記載されているようなものが提案されている。
に関するものが、特開平２−２７５３６３号公開公報に
記載されているようなものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般的に自動車のエア
バッグシステムに使われる加速度センサの性能は、人命
に関わる重要な要素となるため、高精度の物が求められ
る。
バッグシステムに使われる加速度センサの性能は、人命
に関わる重要な要素となるため、高精度の物が求められ
る。
【０００５】様々な方式の加速度センサが現在用いられ
ているが、精度や信頼性の点で有利な静電容量式の加速
度センサが数多く使われつつある。
ているが、精度や信頼性の点で有利な静電容量式の加速
度センサが数多く使われつつある。
【０００６】一般に加速度センサは、１個またはそれ以
上の個数の取り付け用のネジで固定される構造になって
いる。このため、特に取付時の歪の影響を受け安い静電
容量式加速度センサの場合、ネジの取り付けトルクによ
りセンサに微小応力が加わり、センサの精度を狂わせる
１つの要因となっていた。
上の個数の取り付け用のネジで固定される構造になって
いる。このため、特に取付時の歪の影響を受け安い静電
容量式加速度センサの場合、ネジの取り付けトルクによ
りセンサに微小応力が加わり、センサの精度を狂わせる
１つの要因となっていた。
【０００７】しかし、前記のような特開平１−２５３６
５７号公開公報に記載の従来技術では、センサの実装、
特にセンサをハウジングに取り付けた際の微小応力の影
響を考慮しておらず、精度の点で問題がある。
５７号公開公報に記載の従来技術では、センサの実装、
特にセンサをハウジングに取り付けた際の微小応力の影
響を考慮しておらず、精度の点で問題がある。
【０００８】また、特開平２−２７５３６３号公開公報
に記載されている従来技術では静電容量式のセンサにと
って重要な配線等による浮遊容量の影響に関しての考慮
がなされていない。
に記載されている従来技術では静電容量式のセンサにと
って重要な配線等による浮遊容量の影響に関しての考慮
がなされていない。
【０００９】本発明の目的は、静電容量式加速度センサ
をハウジングや基板に取り付ける際の微小応力の影響に
より、精度や信頼性が低下することのない静電容量式加
速度センサを提供すると同時に信頼度の高いエアバッグ
システムを提供することである。
をハウジングや基板に取り付ける際の微小応力の影響に
より、精度や信頼性が低下することのない静電容量式加
速度センサを提供すると同時に信頼度の高いエアバッグ
システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、加速度に対して変位する可動電極と少な
くとも１つの固定電極とを有し、前記可動電極は少なく
とも１本の梁によって支えられ、該可動電極の変位を静
電容量の変化としてとらえ、該静電容量の変化を電気信
号に変換し加速度を検出する加速度検出素子を有し、少
なくとも２つの取付穴によって固定される加速度センサ
において、前記梁の長さ方向と前記２つの取付穴方向が
９０°±３０°になるよう構成したことを特徴とする静
電容量式加速度センサ、およびその静電容量式加速度セ
ンサを用いたエアバッグシステムを提供する。
に、本発明は、加速度に対して変位する可動電極と少な
くとも１つの固定電極とを有し、前記可動電極は少なく
とも１本の梁によって支えられ、該可動電極の変位を静
電容量の変化としてとらえ、該静電容量の変化を電気信
号に変換し加速度を検出する加速度検出素子を有し、少
なくとも２つの取付穴によって固定される加速度センサ
において、前記梁の長さ方向と前記２つの取付穴方向が
９０°±３０°になるよう構成したことを特徴とする静
電容量式加速度センサ、およびその静電容量式加速度セ
ンサを用いたエアバッグシステムを提供する。
【００１１】
【作用】本発明によれば、車両のハウジングや、取り付
け用のヤトイ等に実装する際の微小応力の影響を受けな
い高精度な静電容量式加速度センサと、その静電容量式
加速度センサを用いた高精度、高信頼性のエアバッグシ
ステムを提出できる。
け用のヤトイ等に実装する際の微小応力の影響を受けな
い高精度な静電容量式加速度センサと、その静電容量式
加速度センサを用いた高精度、高信頼性のエアバッグシ
ステムを提出できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る静電容量式加
速度センサ（以下加速度センサと略す）、およびエアバ
ックシステムについて説明する。図１に本発明に係る加
速度センサの実装構造を示す。
速度センサ（以下加速度センサと略す）、およびエアバ
ックシステムについて説明する。図１に本発明に係る加
速度センサの実装構造を示す。
【００１３】本発明では、加速度検出素子２の梁５の長
さ方向６２を加速度センサの取り付け穴方向６１に対し
て、垂直になるように固定したものである。このような
方向に加速度検出素子２を固定すると、ＩＣ３２との接
続をとる配線３７には応力がほとんど加わらず、従って
配線３７と加速度検出素子２、及び配線３７とＩＣ３２
の接続部分に応力が加わらない。
さ方向６２を加速度センサの取り付け穴方向６１に対し
て、垂直になるように固定したものである。このような
方向に加速度検出素子２を固定すると、ＩＣ３２との接
続をとる配線３７には応力がほとんど加わらず、従って
配線３７と加速度検出素子２、及び配線３７とＩＣ３２
の接続部分に応力が加わらない。
【００１４】更に、歪により配線３７が引っ張られるこ
とがないために、張り具合が変化せず、従って静電容量
方式の精度に重要な影響を及ぼす浮遊容量が変化しない
ために、加速度センサの特性が変化することがない。
とがないために、張り具合が変化せず、従って静電容量
方式の精度に重要な影響を及ぼす浮遊容量が変化しない
ために、加速度センサの特性が変化することがない。
【００１５】図２に図１に示した本発明の加速度センサ
の断面構造（直線Ａ−Ａで切断）を示す。固定電極７、
８と可動電極６の間のそれぞれのギャップはほとんど変
化せず、一定である。従って加速度センサをネジ等で締
め付けた際に生じる微小歪の影響を受けにくく、誤差を
生じない。
の断面構造（直線Ａ−Ａで切断）を示す。固定電極７、
８と可動電極６の間のそれぞれのギャップはほとんど変
化せず、一定である。従って加速度センサをネジ等で締
め付けた際に生じる微小歪の影響を受けにくく、誤差を
生じない。
【００１６】図３に加速度センサの加速度検出素子２の
梁５の長さ方向６２と取り付け穴方向６１の角度φに対
する誤差の関係を示す。角度φが０゜の時の誤差を１０
０％とすると、角度φを９０゜にした場合が誤差が最も
小さくなり、０゜の時が最も誤差が大きくなっている。
また、角度φに対する誤差の関係は比例関係にはなく、
６０゜以上で誤差は急激に小さくなる。ネジ締めによる
歪の影響を１／２以下にするには、加速度検出素子２の
梁５の長さ方向６２と加速度センサの取り付け穴方向６
１の角度φを９０±３０゜に設定すると良い。 以上の
ような、図１、図２の構造にして、図３の取り付けにす
ると、ネジを締め付けた際の歪の影響を受けにくくする
ことができ、精度を向上する効果がある。他にも、可動
電極６と固定電極７、８がぶつかりあって破壊する可能
性が少なくなるという効果もある。
梁５の長さ方向６２と取り付け穴方向６１の角度φに対
する誤差の関係を示す。角度φが０゜の時の誤差を１０
０％とすると、角度φを９０゜にした場合が誤差が最も
小さくなり、０゜の時が最も誤差が大きくなっている。
また、角度φに対する誤差の関係は比例関係にはなく、
６０゜以上で誤差は急激に小さくなる。ネジ締めによる
歪の影響を１／２以下にするには、加速度検出素子２の
梁５の長さ方向６２と加速度センサの取り付け穴方向６
１の角度φを９０±３０゜に設定すると良い。 以上の
ような、図１、図２の構造にして、図３の取り付けにす
ると、ネジを締め付けた際の歪の影響を受けにくくする
ことができ、精度を向上する効果がある。他にも、可動
電極６と固定電極７、８がぶつかりあって破壊する可能
性が少なくなるという効果もある。
【００１７】図４に本発明の他の実施例を示す。
【００１８】これは取り付け穴１０２を１つとし、１つ
のネジを使って、加速度センサをハウジング等に取り付
けるように構成したものである。このような構造におい
てもネジとリードピン３４によって加速度センサは固定
されているため、直線１０１方向に歪が発生する。
のネジを使って、加速度センサをハウジング等に取り付
けるように構成したものである。このような構造におい
てもネジとリードピン３４によって加速度センサは固定
されているため、直線１０１方向に歪が発生する。
【００１９】このため加速度検出素子２の梁５の長さ方
向６２と加速度センサの固定方向（直線１０１）の角度
φを９０±３０゜に設定することにより、歪の影響を低
減できる。
向６２と加速度センサの固定方向（直線１０１）の角度
φを９０±３０゜に設定することにより、歪の影響を低
減できる。
【００２０】更に、このような構造の場合、主に加速度
センサを固定する役割を担うのはネジ穴１０２であるた
め、直線１０１方向に共振するという問題がある。この
影響を低減するためにおいても本実施例は大きな効果が
ある（共振による検出素子２の受ける歪を最小限に抑え
ることができる）。
センサを固定する役割を担うのはネジ穴１０２であるた
め、直線１０１方向に共振するという問題がある。この
影響を低減するためにおいても本実施例は大きな効果が
ある（共振による検出素子２の受ける歪を最小限に抑え
ることができる）。
【００２１】図５は、本発明に用いられる加速度センサ
の動作原理を示したものである。
の動作原理を示したものである。
【００２２】本加速度センサは信号印加部１、加速度検
出素子２、容量検出部３、増幅部４により構成されてい
る。
出素子２、容量検出部３、増幅部４により構成されてい
る。
【００２３】加速度検出素子２は、更に梁（シリコンビ
ーム）５、可動電極６、固定電極７、８により構成され
ている。
ーム）５、可動電極６、固定電極７、８により構成され
ている。
【００２４】梁（シリコンビーム）５は、シリコンの微
細加工技術により形成され、単数、複数のいずれかで構
成してもよく、先端に重錘の機能を有する可動電極６が
形成される。シリコン板９を両面からエッチングして、
梁（シリコンビーム）５に支持される可動電極６が一体
形成される。
細加工技術により形成され、単数、複数のいずれかで構
成してもよく、先端に重錘の機能を有する可動電極６が
形成される。シリコン板９を両面からエッチングして、
梁（シリコンビーム）５に支持される可動電極６が一体
形成される。
【００２５】一方、可動電極６に対向して配置される一
対の固定電極７、８は、アルミニウム等の金属材よりな
り、それぞれがガラス板１０、１１に蒸着その他適宣の
方法により形成される。 シリコン板９の一端９ａはス
ペーサとしての役割をなす。そして、このような検出部
を構成する場合には、ガラス板１０、１１に設けた固定
電極７、８と可動電極６とを位置合わせして、ガラス板
１０、１１をスペーサ９ａ及び９ｂを介して平行配置
し、ガラス板１０、１１の各々とスペーサ９ａ、９ｂと
を陽極接合する。このようにして、可動電極６を介在さ
せた状態で固定電極７、８が対向配置されるが、可動電
極６と各固定電極７、８間には、初期ギャップｄ０（数
μｍ程度）が確保される。可動電極６は、検出すべき加
速度により慣性力を受け変位する。この可動電極６が変
位すると、可動電極６と固定電極７間の静電容量Ｃ１、
及び可動電極６と固定電極８間の静電容量Ｃ２は変化す
る。
対の固定電極７、８は、アルミニウム等の金属材よりな
り、それぞれがガラス板１０、１１に蒸着その他適宣の
方法により形成される。 シリコン板９の一端９ａはス
ペーサとしての役割をなす。そして、このような検出部
を構成する場合には、ガラス板１０、１１に設けた固定
電極７、８と可動電極６とを位置合わせして、ガラス板
１０、１１をスペーサ９ａ及び９ｂを介して平行配置
し、ガラス板１０、１１の各々とスペーサ９ａ、９ｂと
を陽極接合する。このようにして、可動電極６を介在さ
せた状態で固定電極７、８が対向配置されるが、可動電
極６と各固定電極７、８間には、初期ギャップｄ０（数
μｍ程度）が確保される。可動電極６は、検出すべき加
速度により慣性力を受け変位する。この可動電極６が変
位すると、可動電極６と固定電極７間の静電容量Ｃ１、
及び可動電極６と固定電極８間の静電容量Ｃ２は変化す
る。
【００２６】容量検出部３は、信号印加部１によって作
られる矩形波状の交流電圧により、このＣ１とＣ２の差
分ΔＣを検出し、電圧に変換して出力するものである。
られる矩形波状の交流電圧により、このＣ１とＣ２の差
分ΔＣを検出し、電圧に変換して出力するものである。
【００２７】この容量検出部３により加速度信号が電圧
信号Ｖｏに変換された後、増幅部４により所定の電圧値
に増幅、調整され、加速度に比例した直線的な出力電圧
Ｖｏｕｔを得ることができる。
信号Ｖｏに変換された後、増幅部４により所定の電圧値
に増幅、調整され、加速度に比例した直線的な出力電圧
Ｖｏｕｔを得ることができる。
【００２８】図６に、シリコン板９の平面図を示す。
尚、図５に示した断面図は図６のＡ−Ａにより切断した
ときの図である。
尚、図５に示した断面図は図６のＡ−Ａにより切断した
ときの図である。
【００２９】この加速度センサでは、梁（シリコンビー
ム）が２本形成されており、可動電極６を支持してい
る。
ム）が２本形成されており、可動電極６を支持してい
る。
【００３０】ここで、図７に、従来の加速度センサの実
装構造を示す。
装構造を示す。
【００３１】前記加速度検出素子２がセラミックやエポ
キシ等の基板３１に図のような方向（紙面の横方向）に
シリコン等の接着剤で固定されている。同じく容量検出
部３と増幅部４等を集積化したＩＣ３２も基板３１に固
定されている。
キシ等の基板３１に図のような方向（紙面の横方向）に
シリコン等の接着剤で固定されている。同じく容量検出
部３と増幅部４等を集積化したＩＣ３２も基板３１に固
定されている。
【００３２】基板３１は銅や鉄等の金属性の物質、ある
いはプラスチック等でできたベース３３に接着剤等で固
定される。ベース３３は金属性の端子３４がガラス３５
等によって気密封止（ハーメチックシール）された構造
になっており、外部との電気的な接続をとっている。ま
た、ベース３３には加速度センサを取り付けるための穴
３６ａ、ｂが２カ所開けられている。
いはプラスチック等でできたベース３３に接着剤等で固
定される。ベース３３は金属性の端子３４がガラス３５
等によって気密封止（ハーメチックシール）された構造
になっており、外部との電気的な接続をとっている。ま
た、ベース３３には加速度センサを取り付けるための穴
３６ａ、ｂが２カ所開けられている。
【００３３】図８に図７に示した加速度センサを直線Ａ
−Ａによって切断したときの断面図を示す。
−Ａによって切断したときの断面図を示す。
【００３４】ベース３３の上に金属やプラスチック等の
キャップ４１が溶接、あるいは接着により取り付けられ
る構造になっている。
キャップ４１が溶接、あるいは接着により取り付けられ
る構造になっている。
【００３５】また、図９に、従来の加速度センサの実装
した状態での断面を示す。
した状態での断面を示す。
【００３６】加速度センサは取り付け穴３６ａ、３６ｂ
によってネジ５１ａ、５１ｂ（またはピン）等によって
ハウジング５２等に取り付けられる。
によってネジ５１ａ、５１ｂ（またはピン）等によって
ハウジング５２等に取り付けられる。
【００３７】この時、ベース３３の取り付け面の加工精
度の限界からくる平面度荒れや、相手側（ハウジング
等）の平面度の精度不足等により、取り付け穴両端にネ
ジ締めによるトルクが加わった場合に、ベース３３に僅
かな反りが発生し、加速度センサがひずみ、特性が変化
する。
度の限界からくる平面度荒れや、相手側（ハウジング
等）の平面度の精度不足等により、取り付け穴両端にネ
ジ締めによるトルクが加わった場合に、ベース３３に僅
かな反りが発生し、加速度センサがひずみ、特性が変化
する。
【００３８】図１０に図９の状態で取り付けられた加速
度検出素子２とＩＣ３２の拡大図を示す。
度検出素子２とＩＣ３２の拡大図を示す。
【００３９】ベース３３がネジ締めのトルクによって上
に凸状に変形した場合、図１０に示したように加速度検
出素子２は変形し、歪を受ける。このような状態になる
と加速度センサに加速度が印加されていない状態にも関
わらず、固定電極７と可動電極６の間のギャップと、固
定電極８と可動電極６の間のギャップｄ０（数μｍと極
微小）が変化することにより静電容量ΔＣが変化し、出
力に誤差が生じる。
に凸状に変形した場合、図１０に示したように加速度検
出素子２は変形し、歪を受ける。このような状態になる
と加速度センサに加速度が印加されていない状態にも関
わらず、固定電極７と可動電極６の間のギャップと、固
定電極８と可動電極６の間のギャップｄ０（数μｍと極
微小）が変化することにより静電容量ΔＣが変化し、出
力に誤差が生じる。
【００４０】また、図１０に示したように加速度検出素
子２とＩＣ３２とを電気的に接続している配線３７にも
応力が加わわるために、この配線３７と加速度検出素子
２、及び配線３７とＩＣ３２の接続部分に応力が加わり
最悪の場合には断線する可能性がある。
子２とＩＣ３２とを電気的に接続している配線３７にも
応力が加わわるために、この配線３７と加速度検出素子
２、及び配線３７とＩＣ３２の接続部分に応力が加わり
最悪の場合には断線する可能性がある。
【００４１】更に、歪により配線３７が引っ張られ、張
り具合が変化するために静電容量方式の精度に重要な影
響を及ぼす浮遊容量が変化し、加速度センサの特性が変
化する可能性がある。
り具合が変化するために静電容量方式の精度に重要な影
響を及ぼす浮遊容量が変化し、加速度センサの特性が変
化する可能性がある。
【００４２】図１１図に本発明の加速度センサを用いた
エアバッグシステムの一実施例を示す。
エアバッグシステムの一実施例を示す。
【００４３】本実施例のエアバックシステムは、本発明
の加速度センサ１０１、ＣＰＵ１０３とメモリ１０４に
より構成されるマイコン１０２、バッテリ電圧をレギュ
レ−トまたは昇圧する電源部１０５、クラッシュレコ−
ダ１０６、起動回路１０７、フェイルセイフ回路１０
８、警報回路１０９、シ−トベルト操作回路１１０等を
含むコントロ−ルユニット１１４と、警報機１１１、エ
アバック１１２、シ−トベルト１１３より構成される。
の加速度センサ１０１、ＣＰＵ１０３とメモリ１０４に
より構成されるマイコン１０２、バッテリ電圧をレギュ
レ−トまたは昇圧する電源部１０５、クラッシュレコ−
ダ１０６、起動回路１０７、フェイルセイフ回路１０
８、警報回路１０９、シ−トベルト操作回路１１０等を
含むコントロ−ルユニット１１４と、警報機１１１、エ
アバック１１２、シ−トベルト１１３より構成される。
【００４４】本発明の加速度センサ１０１によって検出
された加速度信号は、マイコン１０２中のＣＰＵ１０３
に信号が送られ、エアバックを作動させるか否かが判断
される。その処理と同時にＲＡＭ等で構成されたメモリ
１０４に遂次最新のか速度信号を記憶しておく。
された加速度信号は、マイコン１０２中のＣＰＵ１０３
に信号が送られ、エアバックを作動させるか否かが判断
される。その処理と同時にＲＡＭ等で構成されたメモリ
１０４に遂次最新のか速度信号を記憶しておく。
【００４５】ＣＰＵ１０３によりエアバックを作動させ
るべきと判断されると、その衝突前後の加速度センサか
らの出力波形をＥＥＰＲＯＭ等のクラッシュレコ−ダ１
０６に記載される。加速度センサからの出力波形をＥＥ
ＰＲＯＭ等のクラッシュレコ−ダ１０６に記録されるそ
の時同時にＣＰＵ１０３からエアバック１１２を駆動さ
せるための起動回路１０７に起動信号が送られ、エアバ
ック１１２が展開される。
るべきと判断されると、その衝突前後の加速度センサか
らの出力波形をＥＥＰＲＯＭ等のクラッシュレコ−ダ１
０６に記載される。加速度センサからの出力波形をＥＥ
ＰＲＯＭ等のクラッシュレコ−ダ１０６に記録されるそ
の時同時にＣＰＵ１０３からエアバック１１２を駆動さ
せるための起動回路１０７に起動信号が送られ、エアバ
ック１１２が展開される。
【００４６】また、エアバックを作動させるほどではな
い衝撃の場合には、シ−トベルト操作回路１１０によっ
てシ−トベルト１１３が適度に締め付けられるよう巻戻
され、乗員をシ−トに固定する。
い衝撃の場合には、シ−トベルト操作回路１１０によっ
てシ−トベルト１１３が適度に締め付けられるよう巻戻
され、乗員をシ−トに固定する。
【００４７】更に、エアバックシステムは安全装置であ
るため、その信頼性が非常に重要である。そのため、マ
イコン１０２により各部品の故障を常に診断しており、
もし故障が発生するとクラッシュレコ−ダ１０６にその
故障内容や時間等が記録される。またフェイルセイフ回
路１０８が働き起動回路１０７とシ−トベルト操作回路
１１０の動作をフェイルセイフモ−ドに固定し、エアバ
ック１１２とシ−トベルト１１３の動作を制御すると同
時に警報回路１０９に信号が送られ、ランプやブザ−等
の警報機が作動して、乗員に故障を知らせるように構成
されている。
るため、その信頼性が非常に重要である。そのため、マ
イコン１０２により各部品の故障を常に診断しており、
もし故障が発生するとクラッシュレコ−ダ１０６にその
故障内容や時間等が記録される。またフェイルセイフ回
路１０８が働き起動回路１０７とシ−トベルト操作回路
１１０の動作をフェイルセイフモ−ドに固定し、エアバ
ック１１２とシ−トベルト１１３の動作を制御すると同
時に警報回路１０９に信号が送られ、ランプやブザ−等
の警報機が作動して、乗員に故障を知らせるように構成
されている。
【００４８】このようなシステム構成にすることによ
り、高精度に、かつ衝突の程度に応じて最適に安全装置
を制御できるという効果がある。また高信頼性のシステ
ムを構築できるという効果がある。
り、高精度に、かつ衝突の程度に応じて最適に安全装置
を制御できるという効果がある。また高信頼性のシステ
ムを構築できるという効果がある。
【００４９】
【発明の効果】本発明によると、ネジを締め付けた際の
歪の影響を受けにくくすることができ、高精度に加速度
を検出できるという効果がある。
歪の影響を受けにくくすることができ、高精度に加速度
を検出できるという効果がある。
【００５０】また、部品点数の増加が全く無しに、高精
度な加速度センサを実現できるという効果もある。
度な加速度センサを実現できるという効果もある。
【００５１】更に、配線の断線の可能性を低減できるた
め、センサの信頼性を向上させることができると同時
に、本発明の加速度センサを用いたシステム構成をとる
ことにより、信頼度の高い高精度のエアバックシステム
を提供することができる。
め、センサの信頼性を向上させることができると同時
に、本発明の加速度センサを用いたシステム構成をとる
ことにより、信頼度の高い高精度のエアバックシステム
を提供することができる。
【図１】本発明の加速度センサの一実施例で、実装構造
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明の加速度センサの加速度検出素子の断面
構造を示す図である。
構造を示す図である。
【図３】本発明の加速度センサの実装角度と誤差の関係
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す図である。
【図５】本発明に用いられる加速度センサの動作原理を
示す図である。
示す図である。
【図６】検出素子の可動電極を含むシリコン部の平面図
を示す図である。
を示す図である。
【図７】従来の加速度センサの実装構造を示す図であ
る。
る。
【図８】図７の断面構造を示す図である。
【図９】従来の加速度センサの実装時の断面構造を示す
図である。
図である。
【図１０】図９の加速度検出素子の断面およびＩＣの形
状を示す図である。
状を示す図である。
【図１１】本発明の加速度センサを用いたエアバックシ
ステムの実施例を示す図である。
ステムの実施例を示す図である。
１−信号印加部、２−加速度検出素子、３−容量検出
部、４−増幅部、５−シリコンビーム、６−可動電極、
７、８−固定電極、９−シリコン、１０、１１−ガラ
ス、３１−基板、３２−ＩＣ、３３−ベース、３４−リ
ードピン、３５−ガラス、３６ａ、ｂ−取付穴、３７−
配線、４１−キャップ、５１ａ、５１ｂ−ネジ、５２−
ハウジング、
部、４−増幅部、５−シリコンビーム、６−可動電極、
７、８−固定電極、９−シリコン、１０、１１−ガラ
ス、３１−基板、３２−ＩＣ、３３−ベース、３４−リ
ードピン、３５−ガラス、３６ａ、ｂ−取付穴、３７−
配線、４１−キャップ、５１ａ、５１ｂ−ネジ、５２−
ハウジング、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗田 正弘 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 松倉 哲夫 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 浅野 保弘 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 鈴木 政善 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内
Claims (4)
- 【請求項１】加速度に対して変位する可動電極と少なく
とも１つの固定電極とを有し、前記可動電極は少なくと
も１本の梁によって支えられ、該可動電極の変位を静電
容量の変化としてとらえ、該静電容量の変化を電気信号
に変換して加速度を検出する加速度検出素子を有し、少
なくとも１つの取付穴によって固定される静電容量式加
速度センサにおいて、前記梁の長さ方向と前記静電容量
式加速度センサの固定方向が９０°±３０°になるよう
構成したことを特徴とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項２】加速度に対して変位する可動電極と少なく
とも１つの固定電極とを有し、前記可動電極は少なくと
も１本の梁によって支えられ、該可動電極の変位を静電
容量の変化としてとらえ、該静電容量の変化を電気信号
に変換し加速度を検出する加速度検出素子を有し、少な
くとも２つの取付穴によって固定される静電容量式加速
度センサにおいて、前記梁の長さ方向と前記２つの取付
穴方向が９０°±３０°になるよう構成したことを特徴
とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項及び第２項に記載の
静電容量式加速度センサにおいて、前記加速度検出素子
と該加速度検出結果を制御する制御回路部を集積化した
ＩＣとを別チップで構成したことを特徴とする静電容量
式加速度センサ。 - 【請求項４】自動車の衝突時に作動して人命を保護する
エアバッグシステムにおいて、前記加速度検出素子の前
記固定電極と前記可動電極との間のギャップが一定にな
るように配置された静電容量式加速度センサと、該静電
容量式加速度センサから入力される加速度信号に基づい
て前記エアバッグを作動させるか否かを判断する演算処
理手段と、該演算処理手段からの起動信号に基づいて前
記エアバッグを作動する起動手段を有することを特徴と
するエアバッグシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148967A JPH0712841A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 静電容量式加速度センサおよびエアバッグシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148967A JPH0712841A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 静電容量式加速度センサおよびエアバッグシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712841A true JPH0712841A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15464676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5148967A Pending JPH0712841A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 静電容量式加速度センサおよびエアバッグシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712841A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7267003B2 (en) | 2003-09-30 | 2007-09-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Acceleration sensor unit |
| CN114486285A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-05-13 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 安全气囊控制器安装方向的检测方法及检测装置、车辆和储存介质 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP5148967A patent/JPH0712841A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7267003B2 (en) | 2003-09-30 | 2007-09-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Acceleration sensor unit |
| DE102004043888B4 (de) * | 2003-09-30 | 2008-08-14 | Mitsubishi Denki K.K. | Beschleunigungssensoreinheit |
| CN114486285A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-05-13 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 安全气囊控制器安装方向的检测方法及检测装置、车辆和储存介质 |
| CN114486285B (zh) * | 2022-01-07 | 2023-11-14 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 安全气囊控制器安装方向的检测方法及检测装置、车辆和储存介质 |
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