DE4316263C2 - System und Verfahren zum Diagnostizieren von Charakteristiken eines Beschleunigungssensors - Google Patents
System und Verfahren zum Diagnostizieren von Charakteristiken eines BeschleunigungssensorsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Diagnostizieren der
Charakteristiken eines Beschleunigungssensors einschließlich der Verschlechte
rung von dessen Charakteristik, dessen Ausfall usw. und bezieht sich ins
besondere auf ein Diagnosesystem und ein Verfahren, das für ein Airbag-
System eines Kraftfahrzeuges geeignet ist.
Typische Beispiele von einem Sensor zum Erfassen der Beschleunigung eines
Kraftfahrzeuges schließen einen Kapazitätssensor und einen piezoresistiven
Sensor (oder Dehnmeßstreifen) ein. In den Beschleunigungssensoren dieser
Typen wird der Zustand eines Masseteiles, das gemäß einer Beschleunigung
verschoben wird, aus einer Änderung der Kapazität oder einer Spannung
erfaßt.
Als ein Kapazitätsbeschleunigungssensor ist ein Sensor bekannt, der durch
eine Technik zum Mikrobearbeiten von Silizium oder ähnlichem aufgebaut
ist. Bei diesem bekannten Sensor wird eine Impulsbreitenmodulation ange
wendet, wie es in der JP-A-1-253657 offenbart ist.
Der Beschleunigungssensor, der die Impulsbreitenmodulation anwendet, weist
eine bewegliche Elektrode (oder Masseteil) auf, die gemäß einer Beschleuni
gung verschoben wird, und mindestens ein Paar feste Elektroden, die gegen
über der beweglichen Elektrode angeordnet sind. An eines der Paare fester
Elektroden wird eine Spannung in Form eines Impulszuges angelegt, und an
deren anderes wird eine invertierte Version der Impulsspannung angelegt.
Eine elektrostatische Kraft, die eine Steuerung in einer Position der be
weglichen Elektrode (oder einer elektrostatischen Servosteuerung) ermöglicht,
wird zwischen den festen Elektroden und der beweglichen Elektrode auf
grund der angelegten Spannungen ausgeübt. Wenn die bewegliche Elektrode
aus einer Bezugsposition verschoben ist, wird die Verschiebung aus einer
Änderung der Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode und der festen
Elektroden detektiert.
Die elektrostatische Kraft wird veränderlich gesteuert durch Verändern des
Anteils pro Zeitperiode der Zeit, in der die Spannung an die feste Elektrode
angelegt ist, und zwar auf der Basis eines Signales, das repräsentativ für die
Änderung der Kapazität ist, so daß die bewegliche Elektrode in die Bezugs
position zurückkehrt, oder die Kapazität einen Bezugswert annimmt. Die
Beschleunigung wird auf der Basis des Durchschnittswertes der an der festen
Elektrode angelegten Spannung oder des Signals, das repräsentativ für die
Änderung der Kapazität ist, detektiert.
Ein Kapazitätsbeschleunigungssensor ist auch bekannt, bei dem eine elektro
statische Servotechnik nicht angewendet wird.
US-PS 4,869,092 hat eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Beschleuni
gungssensors offenbart und insbesondere eine Technik zum Kalibrieren des
Beschleunigungssensors durch Verwendung einer elektrostatischen Kraft, um
eine Hochpräzisionskalibrierung zu erhalten.
Ein Beschleunigungssensor für ein Kraftfahrzeug wird zur Fahrzeugsteuerung
verwendet, wie z. B. eine aktive Aufhängungssteuerung oder Antiblockier-
Steuerung oder ein Airbag-System. Die Einsatzumgebung des Sensors ist
jedoch schwierig, und eine hohe Zuverlässigkeit wird für den Sensor benö
tigt. Deshalb ist eine Ausfallsicherheit gegen einen Ausfall des Sensors
oder die Verschlechterung in dessen Leistungsfähigkeit erforderlich.
Besonders von dem Beschleunigungssensor, der in dem Airbag-System
verwendet wird, wird verlangt, daß er eine höhere Zuverlässigkeit als andere
Sensoren hat, da es eine Möglichkeit gibt, daß, wenn der Sensor einen
Ausfall, eine Verschlechterung in der Leistungsfähigkeit oder eine Änderung
in der zeitdauerbedingten Charakteristik erfährt, der Airbag zum Zeitpunkt
einer Fahrzeugkollision (oder eines Unfalls) möglicherweise nicht funktioniert
oder möglicherweise fehlerhaft zu einem anderen als dem Zeitpunkt der
Fahrzeugkollision funktioniert, was zu einem Unfall mit fatalem Ausgang
führt.
In US 5,103,667 ist ein Beschleunigungssensor beschrieben, der Piezo-
Widerstandselemente verwendet und die Möglichkeit eines Selbsttests und
eine Selbstkalibrierung aufweist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Selbstdiagnostizieren und zum Korrigieren der Ausgangscha
rakteristik eines Beschleunigungssensors bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung und das Verfahren gemäß den
unabhängigen Ansprüchen 1 und 9 bzw. 10 gelöst.
Die vorliegende Erfindung sieht einen Beschleunigungssensor vor, der mit
einem Masseteil versehen ist, das bei einer Beschleunigung zum Umwandeln
der Verschiebung des Masseteiles in ein elektrisches Signal verschoben wird,
um die Beschleunigung zu detektieren, wobei der Sensor eine Einrichtung
zum Anlegen einer, einer vorbestimmten Beschleunigung entsprechenden
Kraft an dem Masseteil, und zwar durch Anwenden eines Signals zur
Diagnose eines Ausfalls des Sensors an den Sensor, und eine Einrichtung
zum Selbstdiagnostizieren des Sensors auf der Basis einer Ausgabe des Sen
sors nach Erzeugung des Diagnosesignals aufweist.
Bei solch einem Aufbau, wenn eine Änderung von einem gewöhnlichen
Beschleunigungserfassungsmodus zu einem Diagnosemodus vorgenommen
wird, so daß ein Signal zur Diagnose erzeugt wird, wird eine Kraft (z. B.
eine elektrostatische Kraft, eine elektromagnetische Kraft oder eine mechani
sche Oszillation), die einer durch Kollision verursachten Beschleunigung
entspricht, an das Masseteil angelegt, und zwar auf der Basis des Diagnose
signals.
In dem Fall, wenn das Masseteil normal verschoben ist, so daß der Sensor
ein Detektiersignal ausgibt, das der normalen Verschiebung des Masseteiles
entspricht, gibt es keine Abnormität. Wenn aber ein Detektiersystem eine
Abnormität wie z. B. einen Ausfall oder die Verschlechterung der Leistungs
fähigkeit einschließt, kann kein Detektiersignal von dem Sensor ausgegeben
werden, oder eine Ausgabecharakteristik des Sensors kann nicht eine gute
Konfiguration zeigen. Der Zustand des Sensors einschließlich des Massetei
les, der die Leistungsfähigkeit betrifft, kann selbst-diagnostiziert sein, und
zwar durch Vergleichen einer Sensorausgabe, die auf dem Diagnosesignal
mit einem Beurteilungspegel zur Diagnose basiert. Eine ausfallsichere
Funktion eines Systems kann auf der Basis des Ergebnisses der Diagnose
betrieben werden.
Die Charakteristik oder ähnliches des Beschleunigungssensors kann zu dem
Zeitpunkt detektiert werden, wenn ein Anlassermotor gestartet wird. Alter
nativ dazu kann er immer detektiert werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Fig. 1A ist ein Blockdiagramm, das einen Beschleunigungssensor gemäß
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 1B ist ein Schaltdiagramm, das die Details einer Signalelektrode und
eines kapazitiven Detektors in der in Fig. 1A gezeigten Ausfüh
rungsform zeigt;
Fig. 2 zeigt Spannungswellenformen, die an eine Sensorvorrichtung in
einem Diagnosemodus in der in Fig. 1A gezeigten Ausführungs
form angelegt sind;
Fig. 3 ist ein Graph, der eine Beziehung von einer Gleichspannung VG
zur Selbstdiagnose mit der gemessenen Beschleunigung G zeigt;
Fig. 4 zeigt in Wellenformdiagramm die zeitlichen Änderungen der Selbst
diagnosespannung VG und eine Ausgabespannung Vaus;
Fig. 5 ist ein Schaltdiagramm, das einen Beschleunigungssensor gemäß
einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 zeigt Spannungswellenformen, die an eine Sensorvorrichtung in der
in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform angelegt sind;
Fig. 7 ist ein Schaltdiagramm, das ein Beispiel einer Verstärkungsschaltung
zeigt, die in der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform verwendet
wurde;
Fig. 8 ist ein Schaltdiagramm, das ein weiteres Beispiel einer Verstär
kungsschaltung zeigt, die in der in Fig. 5 gezeigten Ausführungs
form verwendet wurde;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem ein Be
schleuigungssensor der vorliegenden Erfindung in einem Airbag-
System angewendet ist;
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm zum Erklären des Schaltbetriebes des in Fig.
9 gezeigten Beispieles;
Fig. 11 ist eine Perspektivansicht, die eine weitere Ausführungsform einer
Sensorvorrichtung zeigt; und
Fig. 12 ist ein schematischer Querschnitt, der eine weitere Ausführungsform
eines Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm zum Erklären des Prinzips des Betriebes eines
Kapazitätsbeschleunigungssensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung, und Fig. 2 ist ein Schaltdiagramm des Beschleunigungs
sensors.
Der Sensor der vorliegenden Erfindung weist einen Signalgeber 19, eine
Beschleunigungserfassungsvorrichtung 18, einen kapazitiven Detektor 13 und
einen Verstärker 14 auf.
Die Erfassungvorrichtung 18 ist aus einer beweglichen Elektrode 6, die
durch einen Siliziumstab (oder einen Kragträger) 5 und einem Paar fester
Elektroden 7 und 8 aufgebaut, die gegenüber der beweglichen Elektrode 6
angeordnet sind.
Der Siliziumstab 5 und die bewegliche Elektrode 6 sind in einer vereinigten
Form durch Ätzen (oder Mikrobearbeiten) eines Siliziumstückes 9 von seinen
beiden Oberflächen ausgebildet. Es können ein oder mehrere Stäbe 5
vorhanden sein. Die bewegliche Elektrode 6, die einem Masseteil ent
spricht, das bei einer Beschleuigung verschoben wird, ist an der Spitze des
Stabes 5 ausgebildet. Der verbleibende Teil des Siliziumstückes 9 weist
Abstandstücke 9a und 12 auf, die die bewegliche Elektrode 6 einschließen.
Die festen Elektroden 7 und 8 sind aus einem Metallmaterial hergestellt wie
z. B. Aluminium und sind jeweils an Glasplatten 10 und 11 durch Anlage
rung oder andere geeignete Techniken gebildet. Die Glasplatten 10 und 11
sind so angeordnet, daß sie durch die Abstandstücke 9a und 12 parallel
zueinander sind, wobei die festen Elektroden 7 und 8 lagemäßig mit der
beweglichen Elektrode 6 ausgerichtet sind und anodisch an den Abstand
stücken 9a und 12 bondiert sind. Ein Anfangsspalt d0 ist zwischen der
beweglichen Elektrode 6 und jeder der festen Elektroden 7 und 8 eingehal
ten. Die Erfassungsvorrichtung 18 wird z. B. in einer Richtung angeordnet,
in der die Fahrrichtung eines Kraftfahrzeuges im wesentlichen senkrecht zu
der Richtung der Ausdehnung des Kragarmes 5 wird.
Der Signalgeber 19 dient als eine Einrichtung zum Anlegen von Signalen
VS1 und VS2, die zur Beschleunigungserfassung (wie später erwähnt werden
wird) notwendig sind, an die festen Elektroden 7 und 8 in einem gewöhnli
chen Beschleunigungs-Erfassungmodus und als eine Einrichtung zum Anlegen
eines Signals VG zur Diagnose, das zu VS1 addiert wird, an eine feste
Elektrode 7 in einem Diagnosemodus, so daß eine einer Beschleunigung
entsprechenden Kraft auf die bewegliche Elektrode 6 ausgeübt wird.
An die bewegliche Elektrode 6 wird eine Trägheitskraft infolge der zu
erfassenden Beschleunigung angelegt, so daß sie dadurch verschoben wird.
Wenn die bewegliche Elektrode 6 verschoben wird, ändern sich eine Kapazi
tät C1 zwischen der beweglichen Elektrode 6 und der festen Elektrode 7
und eine Kapazität C2 zwischen der beweglichen Elektrode 6 und der festen
Elektrode 8.
Der kapazitive Detektor 13 detektiert eine Differenz ΔC zwischen C 1 und
C2 aufgrund einer Wechselstromimpulsspannung VS2, die durch den Signal
geber 19 erzeugt wird, und seiner invertierten Version VS1 und gibt sie
nach einer Umwandlung in eine Spannung aus. Ein Mechanismus zur
Erfassung von ΔC wird später erwähnt werden. Eine Ausgangsspannung V0
von dem kapazitiven Detektor 13 wird verstärkt oder durch den Verstärker
14 eingestellt, um eine lineare Ausgangsspannung Vaus zu erhalten, die
proportional der Beschleunigung ist.
Bei einer solchen Konstruktion kann eine hohe Beschleunigung (in der
Größenordnung von ±100 G) bis zu einer relativ hohen Frequenz (in der
Größenordnung von 1 KHz) mit einem Aufbau erfaßt werden, der preiswert
und einfach ist.
Ein Beispiel eines spezifischen Schaltaufbaus des Beschleunigungssensors wird
nun unter Verwendung von Fig. 1B erklärt werden.
In der gezeigten Sensorschaltung sind ein Impulsgenerator 20 und ein
Inverter 21 Hauptelemente des Signalgebers 19. In einem Nicht-Diagno
semodus (oder gewöhnlich Beschleunigungserfassungsmodus), in dem keine
Spannung VG von einer Stromzuführung 22 zur Selbstdiagnose erzeugt wird,
wird eine durch den Inverter 21 invertierte Ausgangsspannung VS1 an die
feste Elektrode über eine Addierschaltung 23, wie sie ist, angelegt. Eine
Ausgangsspannung VS2 von dem Impulsgenerator 20 wird an die feste
Elektrode 8 angelegt.
Die Erfassungsvorrichtung 18 weist eine äquivalente Reihenschaltung von
Kondensatoren C1 und C2 auf. Ein Mittelpunkt der Reihenschaltung ist mit
einem invertierten Anschluß eines Betriebsverstärkers 25 verbunden, und eine
Konstantspannungsquelle 37 einer Bezugsspannung Vα ist mit einem nicht-
invertierten Anschluß des Operationsverstärkers 25 verbunden.
Wenn die Wechselstromimpulsspannung VS1 steigt (oder VS2 fällt), wird C1
geladen, und C2 wird entladen. In diesem Fall sieht es aus, als ob sich
die Ladungen von C1 oder C2 zu einem Kondensator Cf an der Seite des
Operationsverstärkers 25 infolge eines Stromes, der beim Laden/Entladen
fließt, bewegen. Die Ladungen Q1, die sich von C1 zu Cf bewegen, und
die Ladungen Q2, die sich von C2 zu Cf bewegen, werden dargestellt
durch
Q1 = C1.VS
Q2 = -C2.VS (1)
Q2 = -C2.VS (1)
wobei VS der Spitzenwert der Wechselspannung VS1 oder VS2 ist. VS hat
einen solchen Wert, daß sie klein ist im Vergleich zu der Selbstdiagnose
spannung VG (die später erwähnt werden wird), und eine auf die bewegli
che Elektrode ausgeübte elektrostatische Kraft, wenn nur VS angelegt wird,
wird klein, so daß sie vernachlässigbar ist.
Die durch den Kondensator Cf gespeicherten Ladungen Qf bilden die Sum
me von Q1 und Q2 und werden dargestellt durch die folgende Gleichung:
Qf = Q1 + Q2 = (C1 - C2)VS (2)
Außerdem wird eine Spannung V über dem Kondensator Cf durch die
folgende Gleichung dargestellt:
V = Qf/Cf = (C1 - C2)VS/Cf (3)
Da eine Ausgabe V0 des Operationsverstärkers 25 eine Version der Span
nung V über den in der Polarität invertierten Kondensator Cf ist, wird V0
durch die folgende Gleichung dargestellt:
V0 = - (C1 - C2)VS/Cf + Vα (4)
Somit wird die Kapazitätsdifferenz ΔC zwischen C1 und C2, wenn die
bewegliche Elektrode 6 bei der Beschleunigung verschoben wird, in eine
Spannung V0 umgewandelt. Ein Schalter 34 wird synchron mit dem An
steigen der Spannung VS1 geschlossen, und die Spannung V0 wird abgetastet
und durch einen Kondensator 35 gehalten und wird durch einen Verstärker
26 als eine Ausgangsspannung Vaus verstärkt. In dieser Art wird die
Beschleunigung in einer Form detektiert, die in ein elektrisches Signal
umgewandelt wird.
Nun wird eine Erklärung des Betriebs des Beschleunigungssensors in einem
Selbstdiagnosemodus vorgenommen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Einrichtung zum Anlegen einer
einer Beschleunigung entsprechenden elektrostatischen Kraft an die bewegliche
Elektrode (oder Masseteil) 6 mittels des Diagnosesignals VG durch eine
feste Elektrode 7 zur Beschleunigungserfassung, die Spannungsquelle 22 zur
Diagnose und die Addierschaltung 23 aufgebaut.
Nur in dem Diagnosemodus wird die Spannung VG von der Spannungsquelle
22 zur Diagnose in den Addierschaltkreis 23 eingegeben, der seinerseits VG
zu der Spannung VS1 von dem Inverter 21 addiert. Eine zu dieser Zeit an
die Erfassungseinrichtung 18 angelegte Spannungswellenform ist in Fig. 2
dargestellt. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Spannung VG + VS1 an die
feste Elektrode 7 angelegt, und deren Amplitude ist so groß, daß eine einer
Beschleunigung entsprechenden elektrostatischen Kraft zwischen der festen
Elektrode und der beweglichen Elektrode 6 erzeugt wird. Dadurch wird die
bewegliche Elektrode zu der Seite der festen Elektrode 7 zwangsverschoben.
Vorausgesetzt, daß eine Entfernung d zwischen der festen Elektrode 7 und
der beweglichen Elektrode vorhanden ist, mit der Fläche S der beweglichen
Elektrode 6 und der Dielektrizitätskonstante ∈ zwischen der festen Elektrode
7 und der beweglichen Elektrode 6, wird eine elektrostatische Kraft FS, die
zwischen der festen Elektrode 7 und der beweglichen Elektrode 6 ausgeübt
wird, durch die folgende Gleichung dargestellt:
FS = ∈ . S . VG2/2d2 (5)
Diese elektrostatische Kraft verursacht nämlich, daß sich die bewegliche
Elektrode 6 zu der Seite der festen Elektrode 7 verschiebt, so daß eine
Kapazität C1, die zwischen der festen Elektrode 7 und der beweglichen
Elektrode 6 gebildet ist, vergrößert wird, während eine Kapazität C2, die
zwischen der festen Elektrode 8 und der beweglichen Elektrode 6 gebildet
ist, verringert wird.
In diesem Stadium werden die Wechselspannungen VS1 und VS2 für eine
Kapazitätserfassung an die festen Elektroden 7 bzw. 8 angelegt. Dann
detektiert der aus dem Kondensator 24 und dem Operationsverstärker 25
so bestehende kapazitive Detektor 13 eine Differenz ΔC zwischen der Kapazität
C1 und der Kapazität C2 auf der Basis des Prinzips der Erfassung, die
ähnlich zu der in dem Fall der oben erwähnten Beschleunigungserfassung ist.
Fig. 3 zeigt eine Beziehung zwischen der gemessenen Beschleunigung G und
der Gleichspannung VG zur Selbstdiagnose.
Bei Messung der Beschleunigung gleichen sich eine Trägheitskraft Fa und
ein Widerstand Ft von dem Kragarm 5 gegeneinander aus. Deshalb wird
die Verschiebung x der beweglichen Elektrode 6 aus einer Bezugsposition
dargestellt durch
x = mG/kt (6)
wobei kt die Federkonstante des Kragarmes 5 ist.
Die folgende Gleichung (7) wird aus den Gleichungen (5) und (6) abgeleitet:
(d - x)2x = ∈.S.VG2/2kt (7)
Die folgende Gleichung (8) wird aus den Gleichungen (6) und (7) erhalten:
Eine Beziehung zwischen der Beschleunigung G und der Selbstdiagnose
spannung VG, die dargestellt ist durch Gleichung (8), ist graphisch in Fig.
3 gezeigt.
Aus Fig. 3 kann man erkennen, daß die Größe der beweglichen Elektrode
infolge einer elektrostatischen Kraft FS, die in dem Fall erzeugt wird, wo
eine gewisse Spannung VG1 zur Selbstdiagnose angelegt ist, gleich der der
beweglichen Elektrode 6 in dem Fall ist, in dem eine Beschleunigung G1
angelegt ist.
Dementsprechend wird eine Ausgangsspannung des Sensors, wenn die Selbst
diagnosespannung VG1 angelegt ist, gleich deren Ausgang, wenn die Be
schleunigung G1 angelegt ist. Durch Anwenden dieser Charakteristik ist es
möglich zu diagnostizieren, ob die statische Charakteristik der Sensorausgabe
(oder eine Sensorausgabe-Wertecharakteristik, die zunächst für die Beschleu
nigung erhalten wurde) eine zeitdauer-verursachte Änderung einschließt oder
nicht. Durch Messen einer Zeit, bis die Ausgabespannung des Sensors ein
gewisses Niveau erreicht, ist es auch möglich, die dynamische Charakteristik
des Sensors (oder eine transiente Ausgangsantwort eines Sensors für die
Beschleunigung) zu diagnostizieren. Ein Beispiel der Diagnoseeinrichtung
wird später in Verbindung mit dem Airbag-System erwähnt werden, das in
Fig. 9 gezeigt ist.
Fig. 4 zeigt eine Beziehung zwischen einem Diagnosesignal (oder Impuls
VG), das für die oben genannte Diagnose angewendet wird, und einer
Ausgangsspannung Vaus des Sensors.
Ein Ausfall des Sensors kann selbst-diagnostiziert werden, z. B. in solch
einer Art, daß eine elektronische Schaltung oder ein Mikrocomputer eine
Zeit Tr (oder eine Zeitkonstante) abliest, bis die Ausgabespannung Vaus eine
Spannung Vr wird, die 63% der höchsten Ausgabespannung Voh ist, und die
Einschätzung wird vorgenommen, ob Tr kürzer oder länger als eine zu
vergleichende Bezugszeit ist. Nimmt man nämlich an, daß eine wie durch
eine Kurve 40 gezeigte Antwortwellenform eine normale Ausgabe ist, dann
wird in dem Fall, wo eine wie durch eine Kurve 41 oder 42 gezeigte
Antwortwellenform erhalten wird oder die Zeit Tr länger wird, bis die
Ausgabespannung zu Vr wird, die dynamische Charakteristik des Sensors als
verschlechtert selbst-diagnostiziert.
Außerdem ist es durch Vergleichen der höchsten Sensorausgabespannung, die
in dem Diagnosemodus erhalten wurde, mit einem normalen Wert, wie
zuvor erwähnt, möglich, einen Ausfall des Sensors oder eine Änderung in
dessen statischer Charakteristik, die im Verlaufe der Zeit verursacht wurde,
zu selbst-diagnostizieren. In dem Fall z. B. bei dem die Kurve 42 erhalten
wurde, wird der Sensor als minderwertig diagnostiziert.
In der vorliegenden Ausführungsform sind der Ausfall eines Sensors, die
Verschlechterung in dessen Charakteristik und dessen zeitdauer-verursachte
Änderung in der Charakteristik aus den dynamischen und statischen Charak
teristiken des Sensors wie oben erwähnt selbst-diagnostiziert.
Mit so einer Selbstdiagnosefunktion kann die Sicherheit einer guten Sensor
steuerung und das Vorsehen einer ausfallsicheren Funktion wie z. B. Verhin
dern eines fehlerhaften Betriebes immer durch Anzeige eines Hinweises
erhalten werden, daß ein Erfassungssystem des Beschleunigungssensors
fehlerhaft ist, oder durch Vorsehen von Einrichtungen (wie z. B. einem
Mikrocomputer) zum Durchführen einer Korrektur für eine zeitdauer-ver
ursachte Änderung in der statischen und dynamischen Charakteristik des
Sensors in dem Fall, bei dem die Änderung auf einem Niveau oder Grad
ist, bei dem es nicht zu einem Ausfall führt. Außerdem gibt es, wenn die
letztere Korrekturfunktion vorgesehen wird, einen Effekt, daß nicht nur ein
fehlerhafter Betrieb des Systems verhindert werden kann, sondern auch die
Notwendigkeit zum Auswechseln von Teilen eliminiert wird, wodurch er
möglicht wird, die Kosten und Arbeitszeit zu reduzieren.
Fig. 5 zeigt den Schaltungsaufbau einer weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. In der Figur bezeichnen die Bezugsziffern wie jene
in der vorangegangenen Ausführungsform Bauteile, die dieselben oder äqui
valent jenen in der vorhergehenden Ausführungsform sind. Die vorliegende
Ausführungsform unterscheidet sich von der vorherigen Ausführungsform
darin, daß ein Signalgeber 19 einen ersten Impulsgenerator 20 und einen
zweiten Impulsgenerator 28 aufweist, der erste Impulsgenerator 20 ein Signal
VS zur Beschleunigungserfassung erzeugt, der zweite Impulsgenerator 28 ein
Signal VG zur Diagnose erzeugt, und der erste und der zweite Impuls
generator 20 und 28 durch einen Schalter 27 umgeschaltet werden.
Fig. 6 zeigt die Wellenformen der an einer Sensorvorrichtung 18 angelegten
Spannungen.
In einem Diagnosemodus ist der Schalter 27 mit dem zweiten Impulsgenera
tor 28 verbunden. Der Impuls des zweiten Impulsgenerators 28 hat eine
Amplitude VG, die höher als die Amplitude Vs des Impulses des ersten
Impulsgenerators 20 ist, und ein Einschaltverhältnis (z. B. 95 bis 99%), das
größer ist als der Impuls des ersten Impulsgenerators 20.
Bei solch einem Aufbau wird, wenn die Impulsspannung VG an der Erfas
sungsvorrichtung 18 angelegt wird, eine elektrostatische Kraft ausgeübt, um
eine bewegliche Elektrode aus ihrer Bezugsposition zu verschieben. Durch
Erfassen des Betrages der Verschiebung der beweglichen Elektrode zu dieser
Zeit und dessen zeitliche Änderung von einem Sensorausgang ist es möglich,
einen Ausfall des Sensors, eine Änderung in dessen Charakteristik usw. zu
selbst-diagnostizieren.
Eine Ausgangsspannung V0 eines Operationsverstärkers 25 kann zu dieser
so Zeit dargestellt werden durch die folgende Gleichung:
V0 = -(C1 - C2) VG/Cf + Vα (9)
Die Gleichung (9) ist äquivalent der, in der die Spannung VS in Gleichung
(4) in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform durch die Spannung VG(VS
< VG) ersetzt ist.
Dementsprechend liefert die vorliegende Ausführungsform einen Effekt, daß
die Diagnose eines Sensors genau mit einer verbesserten Empfindlichkeit
durchgeführt werden kann. Des weiteren gibt es einen Effekt, daß ein
einfacherer Schaltungsaufbau gewährleistet werden kann, da ein Addierschalt
kreis nicht benötigt wird.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer selbstboostenden Schaltung, die auf die o. g.
Ausführungsformen angewendet werden kann.
Eine Stromversorgungsspannung des Sensors ist gewöhnlich etwa 5 V oder
relativ niedrig. Deshalb ist es effektiv, eine Spannung zur Selbstdiagnose
anzuheben.
Die in Fig. 7 gezeigte Boostschaltung ist eine Ladepumpschaltung, die aus
einem Impulsgenerator 50 (für den der Impulsgenerator 20 ersetzt werden
kann), FETs 51 und 52, Kondensatoren 53 und 56, und Dioden 54 und 55
aufgebaut ist. Durch An-/Ausschalten der Transistoren 51 und 52 werden
in dem Kondensator 53 gespeicherte Ladungen in den Kondensator 56
gespeichert. Das wird bei einer Oszillationsfrequenz des Impulsgenerators
wiederholt, um eine Boost-Spannung zu erhalten, die im wesentlichen nahe
-VCC ist. Diese Schaltung kann eine Potentialdifferenz erzeugen, die etwa
zweimal so groß wie VCC ist.
Diese Potentialdifferenz wird in einem Kondensator oder ähnlichem gespei
chert, und eine Spannung wird auf einen vorbestimmten Wert VG reguliert,
die als die Spannung zur Selbstdiagnose verwendet werden soll. In dem
Fall, bei dem eine Spannung größer als zweimal VCC benötigt wird, kann
eine erforderliche Anzahl von Schaltungen, wie in Fig. 7 gezeigt, in Reihe
geschaltet sein.
Bei dem oben genannten Aufbau gibt es einen Effekt, daß eine Boost-Span
nung zur Selbstdiagnose mit einem einfachen Schaltungsaufbau realisiert
werden kann, und die Schaltung kann in ein integriertes Schaltungsgebilde
integriert oder konfiguriert werden.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel einer Boostschaltung.
Die Boostschaltung dieses Beispiels weist einen Impulsgenerator 50 (für den
der Impulsgenerator 20 ersetzt werden kann), einen Schalter 60, eine Strom
versorgungsspannung 61, einen Transformator 62 und einen Widerstand 63
auf. Mit solch einem Schaltungsaufbau gibt es einen Effekt, daß eine
weitere Boost-Spannung leicht erzeugt werden kann.
Selbst wenn eine Boostschaltung nicht speziell vorgesehen ist, kann auch
eine in ein Fahrzeug eingebaute Batterie verwendet werden.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform des Aufbaus eines Airbag-Systems.
Das Airbag-System der vorliegenden Ausführungsform weist einen Beschleu
nigungssensor 70, einen Mikrocomputer 75 und einen Airbag 76 auf. Der
Mikrocomputer 75 ist aus einem Airbag-Aktivierungsabschnitt 71, einem
Diagnoseabschnitt 72 und einem Ausfallsicherheits-Funktionsabschnitt 73
aufgebaut. Ein wie oben erwähnter Kapazitätssensor kann als der Beschleu
nigungssensor 70 verwendet werden.
Ein Flußdiagramm zur Steuerung des Airbag-Systems wird unter Verwendung
von Fig. 10 erklärt werden.
In dem gewöhnlichen Fall, bei dem ein Diagnosestartsignal nicht von dem
Diagnoseabschnitt 72 ausgegeben wird (oder Selbstdiagnose wird nicht
ausgeführt), steuert ein Beschleunigungssignal, das von dem Beschleunigungs
sensor 70 ausgegeben wird, den Airbag 76 durch einen Schritt 106 des
Beurteilens, ob der Airbag 76 durch den Airbag-Aktivierungsabschnitt 71
betrieben werden soll.
Wenn Selbstdiagnose ausgeführt werden soll (oder in dem Fall, wo die
Einschätzung in Schritt 101 bejaht ist), wird das Diagnosestartsignal von
dem Diagnoseabschnitt 72 ausgegeben, um den Beschleunigungssensor 70 in
einen Diagnosemodus zu schalten. Ein Signal wird an den Diagnoseab
schnitt 72 ausgegeben, wiederum um zu beurteilen, ob der Sensor fehlerhaft
(Schritt 102) ist. In dem Fall, wo der Sensor fehlerhaft ist, wird der
Ausfallsicherheits-Funktionsabschnitt 73 betätigt (Schritt 103), wodurch der
Betrieb des Airbag-Aktivierungsabschnittes 71 blockiert wird, um einen
fehlerhaften Betrieb des Airbags 76 (Schritt 104) zu verhindern, und um
einen Fahrer über einen Ausfall durch eine Anzeigevorrichtung oder ähn
liches (Schritt 145) zu informieren.
In dem Fall, wo ein Diagnosesignal von dem Beschleunigungssensor 70 eine
Änderung in einer Charakteristik zeigt (oder die Einschätzung in Schritt 107
wird bejaht), wird ein korrigierendes Signal von dem Diagnoseabschnitt 72
an den Airbag-Aktivierungsabschnitt 71 ausgegeben. In Schritt 108 wird ein
Algorithmus korrigiert, der die Einschätzung vornimmt, ob der Airbag
aktiviert werden soll.
Mit dem oben genannten Systemaufbau kann die Zuverlässigkeit des Systems
im Vergleich mit dem eines konventionellen Systems verbessert werden.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Selbstdiagnose in der
vorliegenden Erfindung.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein feiner Draht oder eine
Leitung 80 wie z. B. ein Metalldraht in einer Spulenform um eine Erfas
sungsvorrichtung 18 gewickelt, so daß eine elektromagnetische Kraft in eine
Aufwärtsrichtung ausgeübt wird, um die bewegliche Elektrode in die Auf
wärtsrichtung zu verschieben. Es ist möglich, die Selbstdiagnose eines
Sensors auf der Basis der Größe der elektromagnetischen Kraft und der
Größe der Verschiebung der beweglichen Elektrode 6 (oder letztlich einer
Änderung in ΔC) vorzunehmen. Bezugsziffer 81 bezeichnet eine Gleich
stromquelle.
So ein Aufbau gewährleistet auch den Effekt, daß Selbstdiagnose leicht
vorgenommen werden kann.
Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein piezoelektrisches Element 121,
das aus einer Keramik oder ähnlichem hergestellt ist, an der oberen (oder
unteren) Seite der Erfassungsvorrichtung 18 befestigt. Wenn ein elektrisches
Signal an das piezoelektrische Element 121 angelegt wird, oszilliert das
Element 121 infolge eines piezoelektrischen Effektes, wodurch die Beschleu
nigung der Oszillation an die Erfassungsvorrichtung 18 angelegt wird. Es
ist möglich, die Selbstdiagnose eines Ausfalls des Sensors von dem an das
piezoelektrische Element 121 angelegte Signal und von einem Ausgangssignal
von der Erfassungsvorrichtung 18 vorzunehmen.
Da eine Beschleunigung tatsächlich erzeugt werden kann, um eine Diagnose
vorzunehmen, gibt es bei einem solchen Aufbau einen Effekt, daß die
Selbstdiagnose mit einer höheren Zuverlässigkeit und einer hohen Präzision
vorgenommen werden kann.
Die vorliegende Erfindung kann auf ein Gerät zur Untersuchung von Senso
ren oder Systemen vor der Auslieferung angewendet werden.
Eine Einrichtung oder ein Diagnosesystem ähnlich dem, das in den vor
angegangenen Ausführungsformen gezeigt wurde, kann als Dehnmeßstreifen-
oder piezoresistiver Beschleunigungssensor aufgebaut sein, der mit einem
Totgewicht versehen ist, das als ein Masseteil dient, und einer elastischen
Lagerung mit einem Dehnmeßstreifen oder Piezowiderstand, die das Totge
wicht abstützen.
Zum Beispiel wird das Totgewicht durch Mikrobearbeiten von Halbleitern
gebildet, eine feste Elektrode für den ausschließlichen Gebrauch zur Diagno
se wird gegenüber dem Totgewicht angeordnet, eine auf einem Signal zur
Diagnose basierende elektrostatische Kraft wird zwischen dem Totgewicht
und der festen Elektrode ausgeübt, und die Selbstdiagnose des Beschleui
gungssensors wird durch Erfassen einer Änderung im Widerstandswert des
Dehnmeßstreifens oder Erfassen einer Änderung in der Kapazität zwischen
dem Totgewicht und der festen Elektrode bei Erzeugen des Signals zur
Diagnose vorgenommen.
Gemäß der oben genannten vorliegenden Erfindung kann ein Hinweis auf die
Abnormität eines Beschleunigungssensors wie z. B. eines Ausfalls des Sensors
oder Verschlechterung in dessen Leistungsfähigkeit durch Vornehmen der
Selbstdiagnose des Beschleunigungssensors gegeben werden. Dadurch kann
die Zuverlässigkeit des Systems verbessert werden.
Die zeitdauer-verursachte Änderung einer Ausgabecharakteristik des Sensors
kann auch diagnostiziert werden. Wenn eine Korrektur auf der Basis des
Ergebnisses der Diagnose für die Charakteristik vorgenommen wird, kann
die Intaktheit des Sensors oder des Systems aufrechterhalten werden, ohne
den Austausch der Sensorvorrichtungen vorzunehmen.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Selbstdiagnostizieren der Charakteristik eines Beschleu
nigungssensors (18), der mit einem Masseteil (6) versehen ist, das bei
einer Beschleunigung verschoben wird, wobei die Verschiebung des
Masseteiles (6) in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, um die
Beschleunigung eines sich bewegenden Objektes zu erfassen, die auf
weist:
eine Einrichtung zum Anlegen einer Kraft, die einer vorbestimmten Beschleunigung entspricht, an das Masseteil (6) basierend auf einem Diagnosesignal;
eine Einrichtung (15) zum Selbstdiagnostizieren der Charakteristik des Beschleunigungssensors (18) aus einer Ausgabe des Beschleunigungs sensors nach Erzeugung des Diagnosesignals;
eine Einrichtung zum Anzeigen des Ausfalls des Beschleunigungssensors in dem Fall, in dem das Ergebnis der Selbstdiagnose durch die Selbst diagnoseeinrichtung den Ausfall des Beschleunigungssensors (18) fest stellt; und
eine Einrichtung (108) zum Korrigieren der Ausgangscharakteristik des Beschleunigungssensors in dem Fall, in dem das Ergebnis der Selbst diagnose durch die Selbstdiagnoseeinrichtung (15) feststellt, daß die Ausgangscharakteristik des Beschleunigungssensors (18) eine zeitdauer- verursachte Änderung aufweist, jedoch kein Ausfall vorliegt,
wobei die Selbstdiagnoseeinrichtung (15) das Vorliegen/Nichtvorliegen ei nes Ausfalls des Beschleunigungssensors aus dem Diagnosesignal und der höchsten Ausgabespannung des Beschleunigungssensors (18) und aus dem Diagnosesignal und einer Zeit bis die Ausgabespannung des Be schleunigungssensors (18) einen vorbestimmten Wert erreicht, diagnosti ziert.
eine Einrichtung zum Anlegen einer Kraft, die einer vorbestimmten Beschleunigung entspricht, an das Masseteil (6) basierend auf einem Diagnosesignal;
eine Einrichtung (15) zum Selbstdiagnostizieren der Charakteristik des Beschleunigungssensors (18) aus einer Ausgabe des Beschleunigungs sensors nach Erzeugung des Diagnosesignals;
eine Einrichtung zum Anzeigen des Ausfalls des Beschleunigungssensors in dem Fall, in dem das Ergebnis der Selbstdiagnose durch die Selbst diagnoseeinrichtung den Ausfall des Beschleunigungssensors (18) fest stellt; und
eine Einrichtung (108) zum Korrigieren der Ausgangscharakteristik des Beschleunigungssensors in dem Fall, in dem das Ergebnis der Selbst diagnose durch die Selbstdiagnoseeinrichtung (15) feststellt, daß die Ausgangscharakteristik des Beschleunigungssensors (18) eine zeitdauer- verursachte Änderung aufweist, jedoch kein Ausfall vorliegt,
wobei die Selbstdiagnoseeinrichtung (15) das Vorliegen/Nichtvorliegen ei nes Ausfalls des Beschleunigungssensors aus dem Diagnosesignal und der höchsten Ausgabespannung des Beschleunigungssensors (18) und aus dem Diagnosesignal und einer Zeit bis die Ausgabespannung des Be schleunigungssensors (18) einen vorbestimmten Wert erreicht, diagnosti ziert.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Anlegen
der Kraft, die der vorbestimmten Beschleunigung entspricht, basierend
auf dem Diagnosesignal entweder eine elektrostatische Kraft, eine elek
tromagnetische Kraft oder eine externe mechanische Oszillation an das
Masseteil (6) anlegt.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Beschleunigungssensor (18)
ein Kapazitätsbeschleunigungssensor ist, der die Beschleunigung aus
einer Änderung der Kapazität zwischen einer beweglichen Elektrode (6),
die als das Masseteil dient, und einer festen Elektrode (10, 11), die
gegenüber der beweglichen Elektrode angeordnet ist, erfaßt, wobei die
Einrichtung zum Anlegen der der vorbestimmten Beschleunigung ent
sprechenden Kraft an das Masseteil (6) eine Signalgebereinrichtung (19)
zum Anlegen des Diagnosesignals an die feste Elektrode (10, 11)
aufweist, um eine elektrostatische Kraft zum Verschieben der bewegli
chen Elektrode (6) zu erzeugen, und wobei die Selbstdiagnoseeinrichtung
(15) eine Änderung der Kapazität zwischen der beweglichen Elektrode
und der festen Elektrode bei Erzeugung des Diagnosesignals erfaßt, um
den Beschleunigungssensor zu diagnostizieren.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Beschleunigungssensor (18)
ein piezoresistiver Beschleunigungssensor ist, der mit einem Totgewicht,
das als das Masseteil (6) dient, und einer elastischen Abstützung mit
einem Piezowiderstand, der das Totgewicht abstützt, versehen ist, wobei
so die Einrichtung (121) zum Anlegen der der vorbestimmten Beschleuni
gung entsprechenden Kraft an das Masseteil (6) eine feste Elektrode,
die gegenüber dem Totgewicht angeordnet ist, für den ausschließlichen
Gebrauch zur Diagnose, und eine Signalanlegeeinrichtung zum Anlegen
des Diagnosesignals an die feste Elektrode (10, 11) aufweist, um eine
elektrostatische Kraft zum Verschieben des Totgewichtes zu erzeugen,
und wobei die selbstdiagnostizierende Einrichtung (15) eine Änderung
des Widerstandswertes des Piezowiderstandes oder eine Änderung der
Kapazität zwischen dem Totgewicht und der festen Elektrode (10, 11)
nach Erzeugung des Diagnosesignals erfaßt, um den Beschleunigungs
sensor (18) zu diagnostizieren.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Anlegen
der der vorbestimmten Beschleunigung entsprechenden Kraft an das
Masseteil (6) eine Spule (80) zum Erzeugen einer elektromagnetischen
Kraft basierend auf dem Diagnosesignal aufweist, wobei die Spule (80)
um den Beschleunigungssensor gewickelt ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das
Diagnosesignal verstärkt wird, indem ein Transformator verwendet wird,
um eine verstärkte Signalspannung an die Einrichtung zum Anlegen der
der vorbestimmten Beschleunigung entsprechenden Kraft anzulegen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei, wenn das Diagnosesignal erzeugt
wird, eine Batteriespeisespannung direkt an der festen Elektrode (10,
11) über einen Anschluß angelegt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei, wenn das Diagnosesignal erzeugt
wird, eine Batteriespeisespannung direkt an die Spule (80) über einen
Anschluß angelegt wird.
9. Airbag-System zum Aktivieren eines Airbags, wenn eine Fahrzeugkolli
sion erfaßt wird, das aufweist:
ein System zum Erfassen der Fahrzeugkollision, das einen Beschleuni gungssensor (70) mit einem Masseteil (6) aufweist, das bei einer durch ein Fahrzeug verursachten Kollision verschoben wird, und eine Einrich tung zum Umwandeln der Verschiebung des Masseteils (6) in ein elektrisches Signal zum Beurteilen der Kollision, und
ein Ausfallsicherheitssystem, das eine Einrichtung zum Anlegen einer der Beschleunigung entsprechenden Kraft an das Masseteil basierend auf einem Diagnosesignal, eine Einrichtung (72) zum Selbstdiagnostizieren des Beschleunigungssensors (18) aus einer Ausgabe des Beschleunigungs sensors (18) bei Erzeugung des Diagnosesignals, und eine Einrichtung zum Anzeigen einer Abnormität, wenn das Ergebnis der Selbstdiagnose durch die Selbstdiagnoseeinrichtung eine Abnormität feststellt, aufweist, und
eine Einrichtung zum Korrigieren einer Ausgangscharakteristik des Be schleunigungssensors (18) in dem Fall, bei dem das Ergebnis der Selbstdiagnose durch die Selbstdiagnoseinrichtung feststellt, daß die Ausgangscharakteristik des Beschleunigungssensors (18) eine zeitdauer- verursachte Änderung aufweist, die korrigierbar ist,
wobei die Selbstdiagnoseeinrichtung (15) das Vorliegen/Nichtvorliegen ei nes Ausfalls des Beschleunigungssensors aus dem Diagnosesignal und der höchsten Ausgabespannung des Beschleunigungssensors (18) und aus dem Diagnosesignal und einer Zeit bis die Ausgabespannung des Be schleunigungssensors (18) einen vorbestimmten Wert erreicht, diagnosti ziert.
ein System zum Erfassen der Fahrzeugkollision, das einen Beschleuni gungssensor (70) mit einem Masseteil (6) aufweist, das bei einer durch ein Fahrzeug verursachten Kollision verschoben wird, und eine Einrich tung zum Umwandeln der Verschiebung des Masseteils (6) in ein elektrisches Signal zum Beurteilen der Kollision, und
ein Ausfallsicherheitssystem, das eine Einrichtung zum Anlegen einer der Beschleunigung entsprechenden Kraft an das Masseteil basierend auf einem Diagnosesignal, eine Einrichtung (72) zum Selbstdiagnostizieren des Beschleunigungssensors (18) aus einer Ausgabe des Beschleunigungs sensors (18) bei Erzeugung des Diagnosesignals, und eine Einrichtung zum Anzeigen einer Abnormität, wenn das Ergebnis der Selbstdiagnose durch die Selbstdiagnoseeinrichtung eine Abnormität feststellt, aufweist, und
eine Einrichtung zum Korrigieren einer Ausgangscharakteristik des Be schleunigungssensors (18) in dem Fall, bei dem das Ergebnis der Selbstdiagnose durch die Selbstdiagnoseinrichtung feststellt, daß die Ausgangscharakteristik des Beschleunigungssensors (18) eine zeitdauer- verursachte Änderung aufweist, die korrigierbar ist,
wobei die Selbstdiagnoseeinrichtung (15) das Vorliegen/Nichtvorliegen ei nes Ausfalls des Beschleunigungssensors aus dem Diagnosesignal und der höchsten Ausgabespannung des Beschleunigungssensors (18) und aus dem Diagnosesignal und einer Zeit bis die Ausgabespannung des Be schleunigungssensors (18) einen vorbestimmten Wert erreicht, diagnosti ziert.
10. Verfahren zur Diagnose eines Beschleunigungssensors (18), der in einem
Airbag-System (76) zum Aktivieren eines Airbags verwendet wird, wenn
eine Fahrzeugkollision erfaßt wird, wobei der Beschleunigungssensor ein
Masseteil (6) aufweist, das bei einer Beschleunigung, die durch eine
Fahrzeugkollision hervorgerufen wird, verschoben wird, wobei das
Verfahren aufweist:
einen Schritt des Anlegens einer Kraft, die einer vorbestimmten Be schleunigung entspricht, an das Masseteil (6) basierend auf einem Diagnosesignal;
einen Schritt (102) des Selbstdiagnostizierens des Beschleunigungssensors aus einer Ausgabe des Beschleunigungssensors (18) nach Erzeugung des Diagnosesignals;
einen Schritt (105) des Anzeigens einer Abnormität, wenn das Ergebnis der Selbstdiagnose eine Abnormität feststellt; und
einen Schritt des Korrigierens der Ausgangscharakteristik des Beschleu nigungssensors (18) in dem Fall, bei dem das Ergebnis der Selbst diagnose durch die Selbstdiagnoseinrichtung eine zeitdauer-verursachte Änderung der Ausgangscharakteristik feststellt, die korrigierbar ist,
wobei die Selbstdiagnoseeinrichtung (15) das Vorliegen/Nichtvorliegen ei nes Ausfalls des Beschleunigungssensors aus dem Diagnosesignal und der höchsten Ausgabespannung des Beschleunigungssensors (18) und aus dem Diagnosesignal und einer Zeit bis die Ausgabespannung des Be schleunigungssensors (18) einen vorbestimmten Wert erreicht, diagnosti ziert.
einen Schritt des Anlegens einer Kraft, die einer vorbestimmten Be schleunigung entspricht, an das Masseteil (6) basierend auf einem Diagnosesignal;
einen Schritt (102) des Selbstdiagnostizierens des Beschleunigungssensors aus einer Ausgabe des Beschleunigungssensors (18) nach Erzeugung des Diagnosesignals;
einen Schritt (105) des Anzeigens einer Abnormität, wenn das Ergebnis der Selbstdiagnose eine Abnormität feststellt; und
einen Schritt des Korrigierens der Ausgangscharakteristik des Beschleu nigungssensors (18) in dem Fall, bei dem das Ergebnis der Selbst diagnose durch die Selbstdiagnoseinrichtung eine zeitdauer-verursachte Änderung der Ausgangscharakteristik feststellt, die korrigierbar ist,
wobei die Selbstdiagnoseeinrichtung (15) das Vorliegen/Nichtvorliegen ei nes Ausfalls des Beschleunigungssensors aus dem Diagnosesignal und der höchsten Ausgabespannung des Beschleunigungssensors (18) und aus dem Diagnosesignal und einer Zeit bis die Ausgabespannung des Be schleunigungssensors (18) einen vorbestimmten Wert erreicht, diagnosti ziert.
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