JP3095872B2 - 故障診断機能付きの車両安全装置制御システム - Google Patents
故障診断機能付きの車両安全装置制御システムInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Emergency Alarm Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両安全装置を制御す
るシステムに関し、特に加速度センサおよび信号処理回
路の故障診断機能の改良に関する。
るシステムに関し、特に加速度センサおよび信号処理回
路の故障診断機能の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】エアバックのスキブ（車両安全装置の起
動素子）を点火する制御システムは、例えば特開昭６３
ー２４１４６７号公報に開示されているように周知であ
る。この制御システムは、スキブを組み込んだ給電回路
を備えている。給電回路にはさらにスキブとグランドと
の間に直列接続されたメカニカルセンサ（第１スイッチ
ング手段）と、スキブとバッテリとの間に直列接続され
たトランジスタ（第２スイッチング手段）が組み込まれ
ている。メカニカルセンサは車両衝突の際の衝撃を受け
てオン動作する。制御システムはさらに、ピエゾ素子か
らなる加速度センサと、加速度センサからの信号に基づ
き車両衝突を検出して衝突検出信号を出力する信号処理
回路とを備えている。この信号処理回路からの衝突検出
信号に応答して上記トランジスタがオンする。このよう
に、車両衝突時には、メカニカルセンサとトランジスタ
がオンしてスキブへ電流を供給し、このスキブを点火す
ることによりエアバックを展開させる。
動素子）を点火する制御システムは、例えば特開昭６３
ー２４１４６７号公報に開示されているように周知であ
る。この制御システムは、スキブを組み込んだ給電回路
を備えている。給電回路にはさらにスキブとグランドと
の間に直列接続されたメカニカルセンサ（第１スイッチ
ング手段）と、スキブとバッテリとの間に直列接続され
たトランジスタ（第２スイッチング手段）が組み込まれ
ている。メカニカルセンサは車両衝突の際の衝撃を受け
てオン動作する。制御システムはさらに、ピエゾ素子か
らなる加速度センサと、加速度センサからの信号に基づ
き車両衝突を検出して衝突検出信号を出力する信号処理
回路とを備えている。この信号処理回路からの衝突検出
信号に応答して上記トランジスタがオンする。このよう
に、車両衝突時には、メカニカルセンサとトランジスタ
がオンしてスキブへ電流を供給し、このスキブを点火す
ることによりエアバックを展開させる。
【０００３】上記加速度センサおよび信号処理回路が故
障していると、正確な衝突判定が行えないから、これら
の故障診断を行う必要がある。そのため、上記公報に開
示の制御システムは、テストパルス発生手段と、故障判
断手段を備えている。テストパルス発生手段は、停車中
にテストパルスを加速度センサに供給する。この時、加
速度センサはテストパルスに応答して信号を出力し、信
号処理回路はこの加速度センサの出力信号を処理して、
トランジスタをオンさせる。故障判断手段は、トランジ
スタとスキブとの間の電圧を監視し、トランジスタのオ
ンに伴う電圧変化が生じているか否かを判断する。否と
判断した場合、すなわち加速度センサか信号処理回路が
故障しているものと判断した場合には、故障検出信号を
表示器に出力する。
障していると、正確な衝突判定が行えないから、これら
の故障診断を行う必要がある。そのため、上記公報に開
示の制御システムは、テストパルス発生手段と、故障判
断手段を備えている。テストパルス発生手段は、停車中
にテストパルスを加速度センサに供給する。この時、加
速度センサはテストパルスに応答して信号を出力し、信
号処理回路はこの加速度センサの出力信号を処理して、
トランジスタをオンさせる。故障判断手段は、トランジ
スタとスキブとの間の電圧を監視し、トランジスタのオ
ンに伴う電圧変化が生じているか否かを判断する。否と
判断した場合、すなわち加速度センサか信号処理回路が
故障しているものと判断した場合には、故障検出信号を
表示器に出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記制御システムで
は、停車中に故障診断を行うため、メカニカルセンサは
正常であればオフ状態になっている。したがって、故障
診断に伴いトランジスタがオンしても、スキブに電流が
流れず、エアバックが展開することはない。しかし、メ
カニカルセンサがオン故障していると、故障診断に伴い
トランジスタがオンした時に、スキブに電流が供給され
てスキブが点火するおそれがあり、ひいてはエアバック
の誤展開を招くおそれがあった。
は、停車中に故障診断を行うため、メカニカルセンサは
正常であればオフ状態になっている。したがって、故障
診断に伴いトランジスタがオンしても、スキブに電流が
流れず、エアバックが展開することはない。しかし、メ
カニカルセンサがオン故障していると、故障診断に伴い
トランジスタがオンした時に、スキブに電流が供給され
てスキブが点火するおそれがあり、ひいてはエアバック
の誤展開を招くおそれがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の要旨は、加速度センサと、加速度センサか
らの信号に基づき車両衝突を検出して衝突検出信号を出
力する信号処理回路と、電源とグランドとの間に車両安
全装置の起動素子を組み込んだ給電回路と、この起動素
子の一端に直列接続された状態で給電回路に組み込まれ
故障診断時にはオフ状態になっている第１スイッチング
手段と、起動素子の他端に直列接続された状態で給電回
路に組み込まれるとともに上記信号処理回路からの衝突
検出信号に応答してオン動作する第２スイッチング手段
とを備えた車両安全装置の制御システムにおいて、上記
起動素子のいずれか一方の端子に高周波信号を供給する
高周波信号発生回路と、起動素子のいずれか一方の端子
からの高周波信号を通過させるバンドパスフィルタと、
このバンドパスフィルタを通過した高周波信号に基づい
てテスト信号を形成して上記加速度センサに供給するテ
スト信号形成回路と、テスト信号に対応した第２スイッ
チング手段のオン動作が生じているか否かを、起動素子
のいずれか一方の端子の電圧を監視することにより判断
し、ひいては加速度センサおよび信号処理回路の故障の
有無を判断する故障判断手段とを備えたことを特徴とす
る故障診断機能付きの車両安全装置制御システムにあ
る。
め、本発明の要旨は、加速度センサと、加速度センサか
らの信号に基づき車両衝突を検出して衝突検出信号を出
力する信号処理回路と、電源とグランドとの間に車両安
全装置の起動素子を組み込んだ給電回路と、この起動素
子の一端に直列接続された状態で給電回路に組み込まれ
故障診断時にはオフ状態になっている第１スイッチング
手段と、起動素子の他端に直列接続された状態で給電回
路に組み込まれるとともに上記信号処理回路からの衝突
検出信号に応答してオン動作する第２スイッチング手段
とを備えた車両安全装置の制御システムにおいて、上記
起動素子のいずれか一方の端子に高周波信号を供給する
高周波信号発生回路と、起動素子のいずれか一方の端子
からの高周波信号を通過させるバンドパスフィルタと、
このバンドパスフィルタを通過した高周波信号に基づい
てテスト信号を形成して上記加速度センサに供給するテ
スト信号形成回路と、テスト信号に対応した第２スイッ
チング手段のオン動作が生じているか否かを、起動素子
のいずれか一方の端子の電圧を監視することにより判断
し、ひいては加速度センサおよび信号処理回路の故障の
有無を判断する故障判断手段とを備えたことを特徴とす
る故障診断機能付きの車両安全装置制御システムにあ
る。
【０００６】
【作用】高周波信号発生手段は、上記起動素子のいずれ
か一方の端子に高周波信号を供給する。バンドパスフィ
ルタは、起動素子のいずれか一方端子からの高周波信号
を通過させる。テスト信号形成手段は、バンドパスフィ
ルタを通過した高周波信号に基づいてテスト信号を形成
して上記加速度センサに供給する。加速度センサはテス
トパルスに応答して信号を出力し、信号処理回路はこの
加速度センサの出力信号を処理して、第２スイッチング
手段をオンさせる。故障判断手段は、起動素子のいずれ
か一方の端子の電圧を監視することにより、テスト信号
に対応した第２スイッチング手段のオン動作が生じてい
るか否かを判断し、ひいては加速度センサおよび信号処
理回路の故障の有無を判断する。第１スイッチング手段
がオン故障している時には、高周波信号を受ける起動素
子の端子は、例えば電源電圧レベルまたはグランド電圧
レベルとなっている。このためバンドパルフィルタを高
周波信号が通過することがなく、テスト信号形成手段で
テスト信号が形成されることもなく、第２スイッチング
手段がテスト信号に応答してオン動作することもない。
その結果、起動素子へ電流が供給されるのを防止するこ
とができ、車両安全装置の誤作動を防止することができ
る。
か一方の端子に高周波信号を供給する。バンドパスフィ
ルタは、起動素子のいずれか一方端子からの高周波信号
を通過させる。テスト信号形成手段は、バンドパスフィ
ルタを通過した高周波信号に基づいてテスト信号を形成
して上記加速度センサに供給する。加速度センサはテス
トパルスに応答して信号を出力し、信号処理回路はこの
加速度センサの出力信号を処理して、第２スイッチング
手段をオンさせる。故障判断手段は、起動素子のいずれ
か一方の端子の電圧を監視することにより、テスト信号
に対応した第２スイッチング手段のオン動作が生じてい
るか否かを判断し、ひいては加速度センサおよび信号処
理回路の故障の有無を判断する。第１スイッチング手段
がオン故障している時には、高周波信号を受ける起動素
子の端子は、例えば電源電圧レベルまたはグランド電圧
レベルとなっている。このためバンドパルフィルタを高
周波信号が通過することがなく、テスト信号形成手段で
テスト信号が形成されることもなく、第２スイッチング
手段がテスト信号に応答してオン動作することもない。
その結果、起動素子へ電流が供給されるのを防止するこ
とができ、車両安全装置の誤作動を防止することができ
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図３に示すように制御システムは、エアバック
（車両安全装置）のスキブＳＱ（起動素子）を制御する
ための制御ユニットＵＮＴ１と、この制御ユニットＵＮ
Ｔ１およびスキブＳＱの故障診断を行う故障診断ユニッ
トＵＮＴ２とを備えている。制御ユニットＵＮＴ１は、
電源端子Ｐ，グランド端子Ｇ，制御端子Ｈ，Ｌを有して
いる。故障診断ユニットＵＮＴ２は、グランド端子
Ｇ′，制御端子Ｈ′，Ｌ′を有している。端子Ｇ，Ｈ，
Ｌは端子Ｇ′，Ｈ′，Ｌ′にそれぞれコネクタＣＮを介
して接続される。制御ユニットＵＮＴ１の電源端子Ｐと
グランド端子Ｇとの間には、バッテリＶB（電源）が接
続されている。制御ユニットＵＮＴ１の制御端子Ｈ，Ｌ
間には、スキブＳＱが接続されている。
明する。図３に示すように制御システムは、エアバック
（車両安全装置）のスキブＳＱ（起動素子）を制御する
ための制御ユニットＵＮＴ１と、この制御ユニットＵＮ
Ｔ１およびスキブＳＱの故障診断を行う故障診断ユニッ
トＵＮＴ２とを備えている。制御ユニットＵＮＴ１は、
電源端子Ｐ，グランド端子Ｇ，制御端子Ｈ，Ｌを有して
いる。故障診断ユニットＵＮＴ２は、グランド端子
Ｇ′，制御端子Ｈ′，Ｌ′を有している。端子Ｇ，Ｈ，
Ｌは端子Ｇ′，Ｈ′，Ｌ′にそれぞれコネクタＣＮを介
して接続される。制御ユニットＵＮＴ１の電源端子Ｐと
グランド端子Ｇとの間には、バッテリＶB（電源）が接
続されている。制御ユニットＵＮＴ１の制御端子Ｈ，Ｌ
間には、スキブＳＱが接続されている。
【０００８】まず、制御ユニットＵＮＴ１の内部構成を
図１を参照しながら説明する。電源端子Ｐと一方の制御
端子Ｈとの間には、ダイオード１とメカニカルセンサ２
（第１スイッチング手段）が接続されている。制御端子
Ｌと、グランド端子Ｇとの間には、トランジスタ３（第
２スイッチング手段）が接続されている。すなわち、ト
ランジスタ３のコレクタが制御端子Ｌに、エミッタがグ
ランド端子Ｇにそれぞれ接続されている。このようにし
てバッテリＶBの正極とグランドとの間には、ダイオー
ド１，メカニカルセンサ２，スキブＳＱ，トランジスタ
３をこの順序で直列に組み込んでなる給電回路５が接続
されている。上記メカニカルセンサ２は、車両衝突の時
にメカニカルな構造に起因してオンするものである。
図１を参照しながら説明する。電源端子Ｐと一方の制御
端子Ｈとの間には、ダイオード１とメカニカルセンサ２
（第１スイッチング手段）が接続されている。制御端子
Ｌと、グランド端子Ｇとの間には、トランジスタ３（第
２スイッチング手段）が接続されている。すなわち、ト
ランジスタ３のコレクタが制御端子Ｌに、エミッタがグ
ランド端子Ｇにそれぞれ接続されている。このようにし
てバッテリＶBの正極とグランドとの間には、ダイオー
ド１，メカニカルセンサ２，スキブＳＱ，トランジスタ
３をこの順序で直列に組み込んでなる給電回路５が接続
されている。上記メカニカルセンサ２は、車両衝突の時
にメカニカルな構造に起因してオンするものである。
【０００９】制御ユニットＵＮＴ１は、ピエゾ素子を含
む加速度センサ６と、この加速度センサ６からの電圧信
号を処理して上記トランジスタ３を制御する信号処理回
路１０を備えている。この信号処理回路１０は、加速度
センサ６からの電圧信号を増幅する増幅回路１１と、増
幅回路１１からの出力を積分する積分回路１２と、積分
回路１２からの積分出力をスレッショルド電圧Ｖｔｈと
比較するコンパレータ１３とを備えている。積分回路１
２は、オペアンプ１２ａと、オペアンプ１２ａに負帰還
接続されたコンデンサ１２ｂと、オペアンプ１２ａの反
転入力端子と増幅回路１１の出力端子との間に接続され
た入力抵抗１２ｃとを備えている。オペアンプ１２ａの
非反転入力端子には、基準電圧発生回路１４からの基準
電圧Ｖｒ1が入力される。基準電圧発生回路１４は、定
電圧源Ｖｃｃとグランドとの間において互いに直列接続
された抵抗１４ａ，１４ｂからなり、その接続点電圧が
基準電圧Ｖｒ1として提供される。積分回路１２の出力
はコンパレータ１３の非反転入力端子に入力される。コ
ンパレータ１３の反転入力端子には、スレッショルド電
圧発生回路１５からのスレッショルド電圧Ｖｔｈが入力
される。スレッショルド電圧発生回路１５は、定電圧源
Ｖｃｃとグランドとの間において互いに直列接続された
抵抗１５ａ，１５ｂからなり、その接続点電圧がスレッ
ショルド電圧Ｖｔｈとして提供される。
む加速度センサ６と、この加速度センサ６からの電圧信
号を処理して上記トランジスタ３を制御する信号処理回
路１０を備えている。この信号処理回路１０は、加速度
センサ６からの電圧信号を増幅する増幅回路１１と、増
幅回路１１からの出力を積分する積分回路１２と、積分
回路１２からの積分出力をスレッショルド電圧Ｖｔｈと
比較するコンパレータ１３とを備えている。積分回路１
２は、オペアンプ１２ａと、オペアンプ１２ａに負帰還
接続されたコンデンサ１２ｂと、オペアンプ１２ａの反
転入力端子と増幅回路１１の出力端子との間に接続され
た入力抵抗１２ｃとを備えている。オペアンプ１２ａの
非反転入力端子には、基準電圧発生回路１４からの基準
電圧Ｖｒ1が入力される。基準電圧発生回路１４は、定
電圧源Ｖｃｃとグランドとの間において互いに直列接続
された抵抗１４ａ，１４ｂからなり、その接続点電圧が
基準電圧Ｖｒ1として提供される。積分回路１２の出力
はコンパレータ１３の非反転入力端子に入力される。コ
ンパレータ１３の反転入力端子には、スレッショルド電
圧発生回路１５からのスレッショルド電圧Ｖｔｈが入力
される。スレッショルド電圧発生回路１５は、定電圧源
Ｖｃｃとグランドとの間において互いに直列接続された
抵抗１５ａ，１５ｂからなり、その接続点電圧がスレッ
ショルド電圧Ｖｔｈとして提供される。
【００１０】上記信号処理回路１０は、付加的構成とし
て、コンパレータ１３の出力端子とオペアンプ１２ａの
非反転入力端子との間に正帰還接続された抵抗１６とコ
ンデンサ１７を有している。
て、コンパレータ１３の出力端子とオペアンプ１２ａの
非反転入力端子との間に正帰還接続された抵抗１６とコ
ンデンサ１７を有している。
【００１１】上記制御ユニットＵＮＴ１において、制御
端子Ｈと加速度センサ６の出力端子との間には、制御端
子Ｈから順に、バンドパスフィルタ１８とテスト信号形
成回路２０が接続されている。バンドパスフィルタ１８
は、コンデンサ１８ａとコイル１８ｂと抵抗１８ｃとか
らなる。
端子Ｈと加速度センサ６の出力端子との間には、制御端
子Ｈから順に、バンドパスフィルタ１８とテスト信号形
成回路２０が接続されている。バンドパスフィルタ１８
は、コンデンサ１８ａとコイル１８ｂと抵抗１８ｃとか
らなる。
【００１２】上記テスト信号形成回路２０は、ダイオー
ド２１，ローパスフィルタ２２，基準電圧発生回路２３
を、加速度センサ６に向かって順に接続してなる。ダイ
オード２１は、カソードが制御端子Ｈを向き、アノード
が加速度センサ６を向いている。ローパスフィルタ２２
は、抵抗２２ａとコンデンサ２２ｂとから構成されてい
る。基準電圧発生回路２３は、定電圧源Ｖｃｃとグラン
ドとの間において互いに直列接続された抵抗２３ａ，２
３ｂからなり、その接続点電圧が、基準電圧Ｖｒ2とし
て加速度センサ６の出力端子に供給されている。したが
って、加速度センサ６の出力電圧は加速度ゼロの時に基
準電圧Ｖｒ2となっている。この基準電圧Ｖｒ2は、前述
した積分回路１２の基準電圧Ｖｒ1と等しい。
ド２１，ローパスフィルタ２２，基準電圧発生回路２３
を、加速度センサ６に向かって順に接続してなる。ダイ
オード２１は、カソードが制御端子Ｈを向き、アノード
が加速度センサ６を向いている。ローパスフィルタ２２
は、抵抗２２ａとコンデンサ２２ｂとから構成されてい
る。基準電圧発生回路２３は、定電圧源Ｖｃｃとグラン
ドとの間において互いに直列接続された抵抗２３ａ，２
３ｂからなり、その接続点電圧が、基準電圧Ｖｒ2とし
て加速度センサ６の出力端子に供給されている。したが
って、加速度センサ６の出力電圧は加速度ゼロの時に基
準電圧Ｖｒ2となっている。この基準電圧Ｖｒ2は、前述
した積分回路１２の基準電圧Ｖｒ1と等しい。
【００１３】次に、故障診断ユニットＵＮＴ２の内部構
成について図２を参照しながら説明する。故障診断ユニ
ットＵＮＴ２は実質的に故障判断手段を含む診断制御回
路３０を備えている。この診断制御回路３０は、図示し
ない車速センサからの信号に基づき停車状態か否かを判
断し、停車状態と判断した時に、制御ユニットＵＮＴ１
の故障診断制御とスキブＳＱの故障診断制御を交互に周
期的に実行する。ただし、コンパレータ３２から診断禁
止信号を受けている時には、故障診断を停止する。コン
パレータ３２の反転入力端子には、制御端子Ｈ′の電圧
すなわち制御ユニットＵＮＴ１の制御端子Ｈの電圧が入
力される。コンパレータ３２の非反転入力端子には、ス
レッショルド電圧発生回路３３からのスレッショルド電
圧Ｖｔ1が入力される。このスレッショルド電圧発生回
路３３は、定電圧源Ｖｃｃとグランドとの間において直
列接続された抵抗３３ａ，３３ｂからなり、その接続点
電圧がスレッショルド電圧Ｖｔ1として提供される。制
御端子Ｈ，Ｈ′の電圧がスレッショルド電圧Ｖｔ1より
高くなった時にはコンパレータ３２の出力がローレベル
となり、診断制御回路３０がリセットされて、故障診断
が禁じられる。
成について図２を参照しながら説明する。故障診断ユニ
ットＵＮＴ２は実質的に故障判断手段を含む診断制御回
路３０を備えている。この診断制御回路３０は、図示し
ない車速センサからの信号に基づき停車状態か否かを判
断し、停車状態と判断した時に、制御ユニットＵＮＴ１
の故障診断制御とスキブＳＱの故障診断制御を交互に周
期的に実行する。ただし、コンパレータ３２から診断禁
止信号を受けている時には、故障診断を停止する。コン
パレータ３２の反転入力端子には、制御端子Ｈ′の電圧
すなわち制御ユニットＵＮＴ１の制御端子Ｈの電圧が入
力される。コンパレータ３２の非反転入力端子には、ス
レッショルド電圧発生回路３３からのスレッショルド電
圧Ｖｔ1が入力される。このスレッショルド電圧発生回
路３３は、定電圧源Ｖｃｃとグランドとの間において直
列接続された抵抗３３ａ，３３ｂからなり、その接続点
電圧がスレッショルド電圧Ｖｔ1として提供される。制
御端子Ｈ，Ｈ′の電圧がスレッショルド電圧Ｖｔ1より
高くなった時にはコンパレータ３２の出力がローレベル
となり、診断制御回路３０がリセットされて、故障診断
が禁じられる。
【００１４】故障診断ユニットＵＮＴ２は、制御ユニッ
トＵＮＴ１の加速度センサ６と信号処理回路１０の故障
を診断するための構成、すなわち高周波信号発生回路４
０とコンパレータ４５とカウンタ４６を有している。高
周波信号発生回路４０は、上記診断制御回路３０からの
診断指令信号に応答して、所定時間だけ矩形の高周波信
号を抵抗４１を介して制御端子Ｈ′、ひいては制御ユニ
ットＵＮＴ１の制御端子Ｈに供給する。コンパレータ４
５の反転入力端子には、制御端子Ｈ′の電圧が入力され
る。コンパレータ４５の非反転入力端子には、スレッシ
ョルド電圧発生回路４７からのスレッショルド電圧Ｖｔ
2が入力される。このスレッショルド電圧発生回路４７
は定電圧源Ｖｃｃとグランドとの間において直列接続さ
れた抵抗４７ａ，４７ｂからなり、その接続点電圧がス
レッショルド電圧Ｖｔ2として供給される。カウンタ４
６は、コンパレータ４５の出力レベルのハイからローへ
の切り替わり、またはローからハイへの切り替わりを計
数するものである。
トＵＮＴ１の加速度センサ６と信号処理回路１０の故障
を診断するための構成、すなわち高周波信号発生回路４
０とコンパレータ４５とカウンタ４６を有している。高
周波信号発生回路４０は、上記診断制御回路３０からの
診断指令信号に応答して、所定時間だけ矩形の高周波信
号を抵抗４１を介して制御端子Ｈ′、ひいては制御ユニ
ットＵＮＴ１の制御端子Ｈに供給する。コンパレータ４
５の反転入力端子には、制御端子Ｈ′の電圧が入力され
る。コンパレータ４５の非反転入力端子には、スレッシ
ョルド電圧発生回路４７からのスレッショルド電圧Ｖｔ
2が入力される。このスレッショルド電圧発生回路４７
は定電圧源Ｖｃｃとグランドとの間において直列接続さ
れた抵抗４７ａ，４７ｂからなり、その接続点電圧がス
レッショルド電圧Ｖｔ2として供給される。カウンタ４
６は、コンパレータ４５の出力レベルのハイからローへ
の切り替わり、またはローからハイへの切り替わりを計
数するものである。
【００１５】故障診断ユニットＵＮＴ２は更に、スキブ
ＳＱの故障を診断するための構成、すなわちトランジス
タ５０と、定電流回路５３と、差動増幅回路６０と、ウ
インドコンパレータ６８とを備えている。
ＳＱの故障を診断するための構成、すなわちトランジス
タ５０と、定電流回路５３と、差動増幅回路６０と、ウ
インドコンパレータ６８とを備えている。
【００１６】トランジスタ５０は、診断制御回路３０か
らの診断指令信号をベースで受けた時にオンする。トラ
ンジスタ５０のコレクタは定電圧源Ｖｃｃに接続され、
エミッタは抵抗５１を介して制御端子Ｈ′に接続されて
いる。定電流回路５３は、トランジスタ５４を有してい
る。このトランジスタ５４のコレクタは制御端子Ｌ′に
接続され、エミッタとベースはそれぞれ抵抗５５，５６
を介してグランドに接続されている。定電流回路５３は
さらにオペアンプ５７を有している。このオペアンプの
反転入力端子は、上述した診断制御回路３０から基準電
圧Ｖｒ3を受ける。オペアンプ５７の非反転入力端子は
制御端子Ｌ′に接続されている。オペアンプ５７の出力
端子は抵抗５８を介してトランジスタ５４のベースに接
続されている。上記トランジスタ５０がオンした時に、
定電圧源Ｖｃｃからの電流がトランジスタ５０，抵抗５
１，制御端子Ｈ′，スキブＳＱ，制御端子Ｌ′，トラン
ジスタ５４，抵抗５５の順に流れる。オペアンプ５７
は、診断制御回路３０からの基準電圧Ｖｒ3と制御端子
Ｌ′の電圧が一致するようにトランジスタ５４へのベー
ス電流を制御することにより、スキブＳＱを流れる電流
を一定に維持する。
らの診断指令信号をベースで受けた時にオンする。トラ
ンジスタ５０のコレクタは定電圧源Ｖｃｃに接続され、
エミッタは抵抗５１を介して制御端子Ｈ′に接続されて
いる。定電流回路５３は、トランジスタ５４を有してい
る。このトランジスタ５４のコレクタは制御端子Ｌ′に
接続され、エミッタとベースはそれぞれ抵抗５５，５６
を介してグランドに接続されている。定電流回路５３は
さらにオペアンプ５７を有している。このオペアンプの
反転入力端子は、上述した診断制御回路３０から基準電
圧Ｖｒ3を受ける。オペアンプ５７の非反転入力端子は
制御端子Ｌ′に接続されている。オペアンプ５７の出力
端子は抵抗５８を介してトランジスタ５４のベースに接
続されている。上記トランジスタ５０がオンした時に、
定電圧源Ｖｃｃからの電流がトランジスタ５０，抵抗５
１，制御端子Ｈ′，スキブＳＱ，制御端子Ｌ′，トラン
ジスタ５４，抵抗５５の順に流れる。オペアンプ５７
は、診断制御回路３０からの基準電圧Ｖｒ3と制御端子
Ｌ′の電圧が一致するようにトランジスタ５４へのベー
ス電流を制御することにより、スキブＳＱを流れる電流
を一定に維持する。
【００１７】差動増幅回路６０は、制御端子Ｈ′，Ｌ′
間の電圧すなわちスキブＳＱの両端間電圧を増幅するも
のであり、オペアンプ６１と４つの抵抗６２〜６５を有
している。ウインドコンパレータ６８は、差動増幅回路
６０の出力を許容電圧範囲と比較するものであり、許容
電圧範囲の下限値より低い場合（スキブＳＱのショート
故障）、あるいは許容電圧範囲の上限値より高い場合
（スキブＳＱのオープン故障）には、故障検出信号を診
断制御回路３０に出力する。
間の電圧すなわちスキブＳＱの両端間電圧を増幅するも
のであり、オペアンプ６１と４つの抵抗６２〜６５を有
している。ウインドコンパレータ６８は、差動増幅回路
６０の出力を許容電圧範囲と比較するものであり、許容
電圧範囲の下限値より低い場合（スキブＳＱのショート
故障）、あるいは許容電圧範囲の上限値より高い場合
（スキブＳＱのオープン故障）には、故障検出信号を診
断制御回路３０に出力する。
【００１８】上記構成において、車両が停車中または定
速運転の際には、加速度センサ６の出力電圧は基準電圧
Ｖｒ2と等しく、積分回路１２の積分出力は基準電圧Ｖ
ｒ1と等しくスレッショルド電圧Ｖｔｈより低い。車両
衝突の際には、加速度センサ２１は、基準電圧Ｖｒ2よ
り低い電圧信号を出力する。この電圧信号が増幅回路１
１で増幅され、積分回路１２で反転積分されるので、積
分出力は上昇する。この積分出力がスレッショルド電圧
Ｖｔｈを超えた時に、コンパレータ１３からハイレベル
の衝突検出信号が出力され、トランジスタ３はこの衝突
検出信号に応答してオンする。前述したように、車両衝
突の際には、既にメカニカルセンサ２もオンしているか
ら、バッテリＶBからスキブＳＱへの給電が行われ、ス
キブＳＱが点火してエアバックが展開される。
速運転の際には、加速度センサ６の出力電圧は基準電圧
Ｖｒ2と等しく、積分回路１２の積分出力は基準電圧Ｖ
ｒ1と等しくスレッショルド電圧Ｖｔｈより低い。車両
衝突の際には、加速度センサ２１は、基準電圧Ｖｒ2よ
り低い電圧信号を出力する。この電圧信号が増幅回路１
１で増幅され、積分回路１２で反転積分されるので、積
分出力は上昇する。この積分出力がスレッショルド電圧
Ｖｔｈを超えた時に、コンパレータ１３からハイレベル
の衝突検出信号が出力され、トランジスタ３はこの衝突
検出信号に応答してオンする。前述したように、車両衝
突の際には、既にメカニカルセンサ２もオンしているか
ら、バッテリＶBからスキブＳＱへの給電が行われ、ス
キブＳＱが点火してエアバックが展開される。
【００１９】次に、停車中に行われる故障診断について
説明する。停車中であるので、メカニカルセンサ２はオ
フとなっている。もし、メカニカルセンサ２がオン故障
している場合には、制御端子Ｈ，Ｈ′の電圧はバッテリ
ＶBの電圧レベルになるから、故障診断ユニットＵＮＴ
２のコンパレータ３１のスレッショルド電圧Ｖｔ1を超
え、コンパレータ３１から診断禁止信号が診断制御回路
３０に出力されるので、故障診断は行われない。
説明する。停車中であるので、メカニカルセンサ２はオ
フとなっている。もし、メカニカルセンサ２がオン故障
している場合には、制御端子Ｈ，Ｈ′の電圧はバッテリ
ＶBの電圧レベルになるから、故障診断ユニットＵＮＴ
２のコンパレータ３１のスレッショルド電圧Ｖｔ1を超
え、コンパレータ３１から診断禁止信号が診断制御回路
３０に出力されるので、故障診断は行われない。
【００２０】メカニカルセンサ２が正常でオフ状態にあ
り、コンパレータ３１から診断禁止信号が出力されてい
ない場合には、診断制御回路３０から診断指令信号が出
力される。高周波信号発生回路４０は、この診断指令信
号に応答して図４（ａ）に示す矩形の高周波信号（例え
ば１００ＫＨｚ）を制御端子Ｈ′ひいては制御端子Ｈに
供給する。この高周波信号は制御端子Ｈからバンドパス
フィルタ１８を通過する。テスト信号形成回路２０で
は、ダイオード２１とローパスフィルタ２２と、基準電
圧発生回路２３の協働作用により、高周波信号に対応し
たテスト信号を出力し、加速度センサ６に供給する。こ
のテスト信号は、図４（ｂ）に示すように基準電圧Ｖｒ
2より低い１つのパルスからなり、その立ち下がり時点
は高周波信号の出力開始時点とほぼ一致する。
り、コンパレータ３１から診断禁止信号が出力されてい
ない場合には、診断制御回路３０から診断指令信号が出
力される。高周波信号発生回路４０は、この診断指令信
号に応答して図４（ａ）に示す矩形の高周波信号（例え
ば１００ＫＨｚ）を制御端子Ｈ′ひいては制御端子Ｈに
供給する。この高周波信号は制御端子Ｈからバンドパス
フィルタ１８を通過する。テスト信号形成回路２０で
は、ダイオード２１とローパスフィルタ２２と、基準電
圧発生回路２３の協働作用により、高周波信号に対応し
たテスト信号を出力し、加速度センサ６に供給する。こ
のテスト信号は、図４（ｂ）に示すように基準電圧Ｖｒ
2より低い１つのパルスからなり、その立ち下がり時点
は高周波信号の出力開始時点とほぼ一致する。
【００２１】上記テスト信号を受けた加速度センサ６の
出力は、車両減速の時の出力と同様に基準電圧Ｖｒ2よ
り低いから、加速度センサ６の出力電圧を増幅回路１１
で増幅して積分回路１２で反転積分した場合、図４
（ｃ）で示すように、積分出力は基準電圧Ｖｒ1から上
昇してスレッショルド電圧Ｖｔｈを超える。その結果、
コンパレータ１３の出力がハイレベルになり、図４
（ｄ）に示すようにトランジスタ３がオンする。加速度
センサ６および信号処理回路１０が正常であれば、高周
波信号出力開始時点から、トランジスタ３がオンするま
での時間Ｔ0は、所定の許容範囲をもって一定になるは
ずである。
出力は、車両減速の時の出力と同様に基準電圧Ｖｒ2よ
り低いから、加速度センサ６の出力電圧を増幅回路１１
で増幅して積分回路１２で反転積分した場合、図４
（ｃ）で示すように、積分出力は基準電圧Ｖｒ1から上
昇してスレッショルド電圧Ｖｔｈを超える。その結果、
コンパレータ１３の出力がハイレベルになり、図４
（ｄ）に示すようにトランジスタ３がオンする。加速度
センサ６および信号処理回路１０が正常であれば、高周
波信号出力開始時点から、トランジスタ３がオンするま
での時間Ｔ0は、所定の許容範囲をもって一定になるは
ずである。
【００２２】ここで、制御端子Ｈの電圧について考察す
る。図４（ｅ）に示すように、トランジスタ３がオンす
るまでは、高周波信号が高周波信号発生回路４０からの
出力レベルをそのまま維持した状態で、制御端子Ｈに現
れる。トランジスタ３がオンすると、高周波信号のレベ
ルは、スキブＳＱとトランジスタ３の電圧降下分に相当
するレベルまで低下する。この制御端子Ｈの電圧は故障
診断ユニットＵＮＴ２のコンパレータ４５でスレッショ
ルド電圧Ｖｔ2と比較される。コンパレータ４５は、ト
ランジスタ３がオンするまで高周波信号に対応して出力
レベルの切り替えを繰り返し行い、トランジスタ３がオ
ンした後はハイレベルの出力状態を維持する。カウンタ
４６では、このコンパレータ４５の出力の切り替わりを
カウントし、このカウント値の情報を診断制御回路３０
に送る。このカウント値は、高周波信号出力開始時点か
らトランジスタ３がオンするまでの時間Ｔ0に比例する
ものである。診断制御回路３０では、このカウント値が
許容範囲に入っているか否かを判断し、否の場合には故
障検出信号を表示器７０に出力して、故障表示をさせ
る。
る。図４（ｅ）に示すように、トランジスタ３がオンす
るまでは、高周波信号が高周波信号発生回路４０からの
出力レベルをそのまま維持した状態で、制御端子Ｈに現
れる。トランジスタ３がオンすると、高周波信号のレベ
ルは、スキブＳＱとトランジスタ３の電圧降下分に相当
するレベルまで低下する。この制御端子Ｈの電圧は故障
診断ユニットＵＮＴ２のコンパレータ４５でスレッショ
ルド電圧Ｖｔ2と比較される。コンパレータ４５は、ト
ランジスタ３がオンするまで高周波信号に対応して出力
レベルの切り替えを繰り返し行い、トランジスタ３がオ
ンした後はハイレベルの出力状態を維持する。カウンタ
４６では、このコンパレータ４５の出力の切り替わりを
カウントし、このカウント値の情報を診断制御回路３０
に送る。このカウント値は、高周波信号出力開始時点か
らトランジスタ３がオンするまでの時間Ｔ0に比例する
ものである。診断制御回路３０では、このカウント値が
許容範囲に入っているか否かを判断し、否の場合には故
障検出信号を表示器７０に出力して、故障表示をさせ
る。
【００２３】前述したように、トランジスタ３がオンし
た時に、制御端子Ｈにおける高周波信号のレベルが極端
に低下するため、テスト信号の出力が終了する。トラン
ジスタ３は、テスト信号の出力が停止した後でも、ある
期間だけオン状態を維持される。詳述すると、トランジ
スタ３がオンしてコンパレータ１３の出力がハイレベル
になった時に、この出力電圧が抵抗１６，コンデンサ１
７を介して積分回路１２のオペアンプ１２ａの非反転入
力端子に入力されるので、積分出力がさらに上昇して飽
和レベルを一定時間維持する。その後、積分出力が低下
してスレッショルド電圧Ｖｔｈを下回った時に、トラン
ジスタ３がオフとなる。高周波信号の出力は、トランジ
スタ３がオフする前に終了させるのが好ましい。
た時に、制御端子Ｈにおける高周波信号のレベルが極端
に低下するため、テスト信号の出力が終了する。トラン
ジスタ３は、テスト信号の出力が停止した後でも、ある
期間だけオン状態を維持される。詳述すると、トランジ
スタ３がオンしてコンパレータ１３の出力がハイレベル
になった時に、この出力電圧が抵抗１６，コンデンサ１
７を介して積分回路１２のオペアンプ１２ａの非反転入
力端子に入力されるので、積分出力がさらに上昇して飽
和レベルを一定時間維持する。その後、積分出力が低下
してスレッショルド電圧Ｖｔｈを下回った時に、トラン
ジスタ３がオフとなる。高周波信号の出力は、トランジ
スタ３がオフする前に終了させるのが好ましい。
【００２４】メカニカルセンサ２がオン故障しており、
しかもコンパレータ３１も故障していて診断禁止信号を
出力できない状態で、上記高周波信号発生回路４０から
高周波信号が出力された場合について考察する。この場
合には、制御端子Ｈの電圧レベルが、バッテリＶBの電
圧レベルとなり、高周波信号はこの制御端子Ｈに現れな
い。したがって、制御端子Ｈからバンドパスフィルタ１
８に高周波信号は送られず、テスト信号形成回路２０で
のテスト信号の形成が行われない。その結果、トランジ
スタ３がオンするのを防止でき、スキブＳＱへの電流供
給によるエアバックの誤展開を防止できる。
しかもコンパレータ３１も故障していて診断禁止信号を
出力できない状態で、上記高周波信号発生回路４０から
高周波信号が出力された場合について考察する。この場
合には、制御端子Ｈの電圧レベルが、バッテリＶBの電
圧レベルとなり、高周波信号はこの制御端子Ｈに現れな
い。したがって、制御端子Ｈからバンドパスフィルタ１
８に高周波信号は送られず、テスト信号形成回路２０で
のテスト信号の形成が行われない。その結果、トランジ
スタ３がオンするのを防止でき、スキブＳＱへの電流供
給によるエアバックの誤展開を防止できる。
【００２５】スキブＳＱの故障診断の場合には、前述し
たようにトランジスタ５１をオンしてスキブＳＱに定電
流を供給し、スキブＳＱの両端間電圧を差動増幅回路６
０で増幅しウインドコンパレータ６８で比較する。ウイ
ンドコンパレータ６８からスキブＳＱの故障検出信号が
出力された時には、診断制御回路３０はこれに応答して
表示器７０を故障表示させる。
たようにトランジスタ５１をオンしてスキブＳＱに定電
流を供給し、スキブＳＱの両端間電圧を差動増幅回路６
０で増幅しウインドコンパレータ６８で比較する。ウイ
ンドコンパレータ６８からスキブＳＱの故障検出信号が
出力された時には、診断制御回路３０はこれに応答して
表示器７０を故障表示させる。
【００２６】本発明は上記実施例に制約されず種々の態
様が可能である。例えば、第１スイッチング手段は、通
常はオン状態にあり、診断制御回路からのオフ指令信号
に応答してオフするものであってもよい。故障診断回路
は、前述したような故障診断を行う時にこのオフ指令信
号を出力する。この実施例では、第１スイッチング手段
が故障していてオフ信号を受けてもオン状態のまま維持
されている場合であっても、前述したと同じ理由により
高周波信号出力に伴う第２スイッチング手段のオン動作
を防止できる。高周波信号は矩形波でなくてもよい。高
周波信号は制御端子Ｌに供給してもよい。バンドパスフ
ィルタ１８は制御端子Ｌに接続してもよい。コンパレー
タ４５は制御端子Ｌ′に接続してもよい。第１スイッチ
ング手段を起動素子とグランドとの間に接続し、第２ス
イッチング手段を起動素子と電源との間に配置してもよ
い。本発明の制御システムは、エアバックのみならずシ
ートベルトのプリテンショナーに適用してもよい。
様が可能である。例えば、第１スイッチング手段は、通
常はオン状態にあり、診断制御回路からのオフ指令信号
に応答してオフするものであってもよい。故障診断回路
は、前述したような故障診断を行う時にこのオフ指令信
号を出力する。この実施例では、第１スイッチング手段
が故障していてオフ信号を受けてもオン状態のまま維持
されている場合であっても、前述したと同じ理由により
高周波信号出力に伴う第２スイッチング手段のオン動作
を防止できる。高周波信号は矩形波でなくてもよい。高
周波信号は制御端子Ｌに供給してもよい。バンドパスフ
ィルタ１８は制御端子Ｌに接続してもよい。コンパレー
タ４５は制御端子Ｌ′に接続してもよい。第１スイッチ
ング手段を起動素子とグランドとの間に接続し、第２ス
イッチング手段を起動素子と電源との間に配置してもよ
い。本発明の制御システムは、エアバックのみならずシ
ートベルトのプリテンショナーに適用してもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
速度センサと信号処理回路の故障診断に高周波信号とバ
ンドパスフィルタを用いることにより、第１スイッチン
グ手段がオン故障している時に故障診断を行っても第２
スイッチング手段のオン動作を防止することができ、車
両安全装置の誤作動を防止することができる。
速度センサと信号処理回路の故障診断に高周波信号とバ
ンドパスフィルタを用いることにより、第１スイッチン
グ手段がオン故障している時に故障診断を行っても第２
スイッチング手段のオン動作を防止することができ、車
両安全装置の誤作動を防止することができる。
【図１】本発明の一実施例となる車両用安全装置の制御
システムにおける制御ユニットの内部構成を示す回路図
である。
システムにおける制御ユニットの内部構成を示す回路図
である。
【図２】同制御システムにおける故障診断ユニットの内
部構成を示す回路図である。
部構成を示す回路図である。
【図３】同制御システムの全体構成を示す図である。
【図４】加速度センサ及び信号処理回路の故障診断を説
明するタイムチャートである。
明するタイムチャートである。
ＳＱ … 起動素子（スキブ） ＶB … 電源（バッテリ） ２ … 第１スイッチング手段（メカニカルセン
サ） ３ … 第２スイッチング手段（トランジスタ） ５ … 給電回路 ６ … 加速度センサ １０ … 信号処理回路 １８ … バンドパスフィルタ ２０ … テスト信号形成回路 ３０ … 故障判断手段（診断制御回路） ４０ … 高周波信号発生回路
サ） ３ … 第２スイッチング手段（トランジスタ） ５ … 給電回路 ６ … 加速度センサ １０ … 信号処理回路 １８ … バンドパスフィルタ ２０ … テスト信号形成回路 ３０ … 故障判断手段（診断制御回路） ４０ … 高周波信号発生回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡野 正巳 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株式会社ゼクセル 東松山工場内 (56)参考文献 特開 昭63−241467（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−8768（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−63069（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 21/00 B60R 21/16 - 21/32 G01P 15/00 - 15/13 G08B 21/00
Claims (1)
- 【請求項１】 加速度センサと、加速度センサからの信
号に基づき車両衝突を検出して衝突検出信号を出力する
信号処理回路と、電源とグランドとの間に車両安全装置
の起動素子を組み込んだ給電回路と、この起動素子の一
端に直列接続された状態で給電回路に組み込まれ故障診
断時にはオフ状態になっている第１スイッチング手段
と、起動素子の他端に直列接続された状態で給電回路に
組み込まれるとともに上記信号処理回路からの衝突検出
信号に応答してオン動作する第２スイッチング手段とを
備えた車両安全装置の制御システムにおいて、 上記起動素子のいずれか一方の端子に高周波信号を供給
する高周波信号発生回路と、起動素子のいずれか一方の
端子からの高周波信号を通過させるバンドパスフィルタ
と、このバンドパスフィルタを通過した高周波信号に基
づいてテスト信号を形成して上記加速度センサに供給す
るテスト信号形成回路と、テスト信号に対応した第２ス
イッチング手段のオン動作が生じているか否かを、起動
素子のいずれか一方の端子の電圧を監視することにより
判断し、ひいては加速度センサおよび信号処理回路の故
障の有無を判断する故障判断手段とを備えたことを特徴
とする故障診断機能付きの車両安全装置制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04093680A JP3095872B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 故障診断機能付きの車両安全装置制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04093680A JP3095872B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 故障診断機能付きの車両安全装置制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264585A JPH05264585A (ja) | 1993-10-12 |
| JP3095872B2 true JP3095872B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=14089126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04093680A Expired - Fee Related JP3095872B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 故障診断機能付きの車両安全装置制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3095872B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100145660A1 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-10 | Robert Bosch Gmbh | Mems sensor with built-in self-test |
| KR101901189B1 (ko) * | 2014-04-16 | 2018-11-02 | 주식회사 만도 | 휠 스피드 센서를 위한 신호 처리 장치 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP04093680A patent/JP3095872B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05264585A (ja) | 1993-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |