JPH0926432A - 加速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速度検出装置の小型化およびコストダウン
を図る。 【構成】 加速度センサの電極２８、３２のセンサ出力
をチェックするには、アナログスイッチ９をオフさせ、
アナログスイッチ１０をオンさせ、電気信号をマイクロ
コンピュータ５から電極２７、３３へ与える。電極２
７、３３と２８、３２は同時に振動するため、電極２
８、３２のセンサ出力の故障チェックを行なうことがで
きる。電極２７、３３のセンサ出力にチェックは電極２
８、３２のセンサ出力チェックの場合と逆になる。衝突
検出時にはアナログスイッチ９、１０をオフさせ、電極
２８、３２と２７、３３への電気信号の入力を遮断し、
衝突に伴う各組の電極２８、３２と２７、３３の出力を
マイクロコンピュータ５のＡ／Ｄコンバータへ入力さ
せ、２つの信号によりＡＮＤにて衝突検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の衝突を検出
してエアバッグをふくらませるようにしたエアバッグシ
ステム等に利用する加速度検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の衝突を検出する加速度セ
ンサはエアバッグコントローラに内蔵されており、電子
式であるが故に、電気的な原因による誤動作防止のた
め、リレー等の方式に代表されるメカニカルなセンサが
直列に挿入されていた。

【０００３】図３は従来のエアバッグコントローラの構
成を示している。図３に示すように、電子式の加速度セ
ンサ１の出力はマイクロコンピュータ２にＡＤコンバー
トされて取り込まれ、マイクロコンピュータ２により衝
突か否かが判断されてスイッチ３がオンされる。このス
イッチ３に直列にセーフィングセンサ４が配置され、こ
のセーフィングセンサ４はメカニカル式で、かつ電子式
加速度センサ１より小さな加速度でオンになるように設
定されている。

【０００４】このように、上記従来例における電子式の
加速度センサ１とメカニカル式の加速度センサ４を組み
合わせた加速度検出装置でも、誤動作なく衝突を検知す
ることができる。

【０００５】次に、電子式の加速度センサ１の自己チェ
ックについて説明する。図４ないし図９は電子式の加速
度センサ１を示し、図４は平面断面図、図５は図４のＡ
−Ａ矢視断面図、図６は図４のＢ−Ｂ矢視断面図、図７
（ａ）は振動板の平面図、図７（ｂ）は振動板の中央部
の断面図、図８は一方の圧電セラミック素子の平面図、
図９は他方の圧電セラミック素子の平面図である。

【０００６】図４ないし図６に示すように、取付台１１
の枠状部１２の内側に金属製のシールドケース１３が接
着などにより固定され、シールドケース１３の底部内側
に基台１４が接着などにより固定され、シールドケース
１３の開放側周縁部には頂板１５が溶接部１６でリング
プロジェクション溶接されてハウジング１７が形成され
ている。基台１４の中央部内側にはハウジング１７内で
サブ基台１８が一体成形により突設され、サブ基台１８
の突出端には環状突起１９が設けられる。

【０００７】振動板２０は中心部に円形の位置決め穴２
１が形成され、位置決め穴２１の外周に同心状で裏面と
表面に順次大径となる位置決め用環状突起２２と２３が
形成され、位置決め穴２１の一部縁部に切り起こしによ
り端子２４が設けられている（図７（ａ）、（ｂ）参
照）。

【０００８】圧電セラミック素子２５は中心部に円形の
穴２６が形成され、表面にプラス電極２７とプラス電極
２８とが環状に２分割されて設けられ、裏面全面にマイ
ナス電極２９が設けられている（図８参照）。圧電セラ
ミック素子３０は中心部に円形の穴３１が形成され、表
面にプラス電極３２が設けられ、裏面にマイナス電極３
３が設けられている（図９参照）。

【０００９】圧電セラミック素子２５はその穴２６が振
動板２０の表面側において位置決め用環状突起２３に嵌
合されて固定され、圧電セラミック素子３０はその穴３
１が振動板２０の裏面側において位置決め用環状突起２
２に嵌合されて固定され、圧電セラミック素子２５の裏
面のマイナス電極２９が振動板２０の表面に導通され、
圧電セラミック素子３０の表面のプラス電極３２が振動
板２０の裏面に導通されている。このように圧電セラミ
ック素子２５、３０が取り付けられた振動板２０は、そ
の穴２１がサブ基台１８の環状突起１９に嵌合され、基
台１４とは電気的に絶縁されて固定されている。

【００１０】ハウジング１７の底部にはターミナル３
４、３５、３６と、センサ出力用ターミナル３７と、電
源供給用ターミナル３８と、グランド用ターミナル３９
と、ドライブ用ターミナル４０が貫通状態に取り付けら
れている。ハウジング１７内には回路基板４１がピン４
２により支持され、各ターミナル３４〜４０の上端部が
回路基板４１に貫通され、それぞれはんだ付けにより接
続されている。圧電セラミック素子２５のプラス電極２
７と圧電セラミック素子３０のマイナス電極３３は、そ
れぞれリードフレーム４３と４４および回路基板４１を
介してセンサ出力用ターミナル３７に接続されている。
振動板２０の端子２４はリードフレーム４５を介してタ
ーミナル３５に接続されている。圧電セラミック素子２
５、３０のドライブ用電極２８、３２はリードフレーム
４６を介して、センサ特性の自己チェックの目的で電圧
を印加し、振動させるためのドライブターミナル４０に
接続されている。

【００１１】このように構成された加速度センサ１は取
付台２１の両側に形成された一対の取付穴４７を利用し
て車体に取り付けられる。

【００１２】そして、自動車の走行によって発生した加
速度は、取付台１１、基台１４およびサブ基台１８等を
介して振動板２０に伝えられ、振動板２０に撓みを与え
る。振動板２０の撓みは、圧電セラミック素子２５およ
び３０に引張力と圧縮力とを交互に与えるため、圧電セ
ラミック素子２５および３０に電荷が発生する。この電
荷は、回路基板４１のインピーダンス変換回路で電圧に
変換され、必要な帯域および最適な出力レベルになるよ
うにろ波回路および増幅回路を通って出力され、センサ
出力が得られる。

【００１３】また、上記加速度センサ１において、自己
チェックを行うには、ドライブターミナル４０に電圧を
印加し、ドライブ用電極２８、３２に印加された電圧は
電圧セラミック素子２５、３０、振動板２０で構成され
る振動子を振動させる。一方、当然、センサ出力用電極
２７、３３も同一の圧電セラミック素子２５、３０に焼
き付けられているため、電圧印加時もセンサから出力が
得られ、振動子を含むセンサ全体の故障チェック、つま
り、自己チェックが可能なる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の加速度検出装置では、２種類の加速度センサ１及
び４を用いるため、コストダウンしにくく、かつこれら
の加速度センサ１、４を内蔵するエアバッグコントロー
ラの大きさを小型化しにくいという問題があった。

【００１５】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、小型化およびコストダウンを図ることが
できるようにした加速度検出装置を提供することを目的
とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、分割電極を有し、振動加速度および入力
電圧に比例した電圧を出力することができる圧電型の加
速度センサと、故障チェック時に上記電極に電気信号を
入力させ、加速度検出時に上記電極をセンサとして使用
して複数のセンサ出力を得るために電極への電気信号を
遮断する制御手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１７】そして、上記技術的手段において、電気信
号を入力可能な電極を使用したセンサ出力をもととし、
任意の印加加速度でオンし、任意の時間オンを継続する
ように構成することができる。

【００１８】

【作用】上記のように構成された本発明によれば、圧電
型加速度センサの複数組の電極をドライブにもセンサ出
力としても使用することができるので、１台の加速度セ
ンサで複数の加速度センサ出力を得ることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００２０】図１および図２は本発明の一実施例におけ
る加速度検出装置を示し、図１は全体の概略ブロック
図、図２は要部の概略ブロック図である。

【００２１】図１において、１は電子式の加速度センサ
であり、図４ないし図９に示す上記従来例の加速度セン
サ１と同一方式、構成であるので、同一部分には同一符
号を付してその説明を省略するが、電極２８、３２と２
７、３３のいずれもからセンサ出力を得るようにした点
において、上記従来例の加速度センサとは構成を異にす
る。マイクロコンピュータ５は加速度センサ１の電極２
８、３２と２７、３３に対し、自己チェック用電力を出
力して電極２７、３３と２８、３２からセンサ出力を得
て自己診断を行うことができ、また、電極２８、３２と
２７、３３のセンサ出力をＡ／Ｄコンバータで受け、こ
の２つの信号よりＡＮＤにて衝突検出を行ない、スイッ
チ６を介してインフレータへ大電流を流す。

【００２２】次に、電子式の加速度センサ１とマイクロ
コンピュータ５とのインタフィースについて図２を参照
しながら詳細に説明する。

【００２３】電子式の加速度センサ１は電極２８、３２
と２７、３３の各々に対し、その出力を衝突検出に最適
な形にするため、インピーダンス変換、増幅、フィル
タ、温度特性補正を行なう回路７と８を各々有してい
る。

【００２４】自己チェックに際し、電極２８、３２のセ
ンサ出力をチェックするには、まず、アナログスイッチ
９をオフさせ、アナログスイッチ１０をオンさせ、例え
ば、０−５Ｖの矩形波をマイクロコンピュータ５からア
ナログスイッチ１０を通して電極２７、３３へ与える。
すると、電極２７、３３と２８、３２は同時に振動する
ため、電極２８、３２のセンサ出力の故障チェックを行
なうことができる。電極２７、３３のセンサ出力にチェ
ックは電極２８、３２のセンサ出力チェックの場合と逆
になる。

【００２５】一方、衝突検出時には、アナログスイッチ
９、１０をオフさせ、電極２８、３２と２７、３３への
電気信号の入力を遮断し、衝突に伴う各組の電極２８、
３２と２７、３３の出力をマイクロコンピュータ５のＡ
／Ｄコンバータへ入力させ、上記のようにして衝突を検
出することができる。

【００２６】そして、電気信号を入力可能な電極２８、
３２と２７、３３を使用したセンサ出力、つまり、アナ
ログ出力をもととし、任意の印加加速度でオンし、任意
の時間オンを継続するように構成することができる。

【００２７】このように、上記実施例によれば、１台の
加速度センサ１で２台分の出力を得ることが可能であ
り、小型でローコストのエアバッグコントローラを実現
することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
電型の加速度センサの自己チェック用電極を利用し、複
数組の電極に電圧を印加できるようにすることにより、
自己チェックが可能で、かつ電極数分の加速度センサの
出力をえることができるので、小型化およびコストダウ
ンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における加速度検出装置を示
すブロック図

【図２】同加速度検出装置の要部を示すブロック図

【図３】従来の加速度検出装置を示すブロック図

【図４】本発明実施例と従来の加速度検出装置に用いる
加速度センサを示す平面図

【図５】図４のＡ−Ａ矢視断面図

【図６】図４のＢ−Ｂ矢視断面図

【図７】（ａ）は加速度センサに用いる振動板の平面図 （ｂ）は加速度センサに用いる振動板の中央部の断面図

【図８】加速度センサに用いる一方の圧電セラミック素
子の平面図

【図９】加速度センサに用いる他方の圧電セラミック素
子の平面図

【符号の説明】

１ 加速度センサ ５ マイクロコンピュータ ７ 回路 ８ 回路 ９ アナログスイッチ １０ アナログスイッチ ２０ 振動板 ２５ 圧電セラミック素子 ２７ プラス電極 ２８ プラス電極 ２９ マイナス電極 ３０ 圧電セラミック素子 ３２ プラス電極 ３３ マイナス電極 ４１ 回路基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分割電極を有し、振動加速度および入力
   電圧に比例した電圧を出力することができる圧電型の加
   速度センサと、故障チェック時に上記電極に電気信号を
   入力させ、加速度検出時に上記電極をセンサとして使用
   して複数のセンサ出力を得るために電極への電気信号を
   遮断する制御手段とを備えたことを特徴とする加速度検
   出装置。
2. 【請求項２】 電気信号を入力可能な電極を使用したセ
   ンサ出力をもととし、任意の印加加速度でオンし、任意
   の時間オンを継続するように構成されたことを特徴とす
   る請求項１記載の加速度検出装置。