JP4476852B2 - Acceleration detection device for vehicle - Google Patents

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Description

この発明は、例えば自動車等の車両に用いられるＧセンサ等の車両用加速度検出装置に関する。 The present invention relates to an acceleration detection device for a vehicle such as a G sensor used in a vehicle such as an automobile.

自動車等の車両には車両の走行状態を検出するために、あるいは車両衝突時の衝撃を検出するために加速度センサが用いられている。このような加速度センサは必要な場所に別個に取り付けられ、車体に対する取付状態が検出精度に影響を与えるため、例えば、取付角度のバラツキを防止して取り付けられる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２１１０８９号公報 An acceleration sensor is used for a vehicle such as an automobile in order to detect a running state of the vehicle or to detect an impact at the time of a vehicle collision. Since such an acceleration sensor is separately mounted at a necessary place and the mounting state with respect to the vehicle body affects the detection accuracy, for example, a technique for mounting by preventing variation in mounting angle has been proposed (for example, a patent) Reference 1).
JP-A-8-211089

ところで、このような加速度センサには前述したように走行状態を検出するための加速度センサや衝突検知用の加速度センサがあるが、このように加速度センサを複数設けると、センサ自体はユニット化して小型化できたとしても、各センサに応じて必要となるハーネスの重量が嵩み、車体重量が増加しコストアップにつながるという問題がある。   By the way, such an acceleration sensor includes an acceleration sensor for detecting a running state and an acceleration sensor for collision detection as described above. However, when a plurality of acceleration sensors are provided in this manner, the sensors themselves are unitized and compact. Even if it is possible to increase the weight of the harness required for each sensor, there is a problem that the weight of the vehicle body increases and the cost increases.

そこで、この発明は、検出レンジの異なる加速度検出部を、検出した加速度に応じて切り替えることで、各加速度検出部のハーネスを共用化することができる加速度検出装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an acceleration detection device that can share a harness of each acceleration detection unit by switching an acceleration detection unit having a different detection range according to the detected acceleration.

上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、加速度検出部が検出した加速度を予め設定された出力特性に基づいて加速度信号に変換して出力する車両用加速度検出装置であって、前記加速度検出部は、取付角を検出する低Ｇ用加速度センサと、前記低Ｇ用加速度センサとは異なる出力特性を有し衝突時の加速度を検出する高Ｇ用加速度センサとからなり、前記高Ｇ用加速度センサにより検出された加速度が所定値を超えるか否かを判定する比較部と、前記比較部による判定の結果に基づいて前記低Ｇ用加速度センサと前記高Ｇ用加速度センサとを切り替える切替部と、前記切替部により切り替えられた前記低Ｇ用加速度センサ及び前記高Ｇ用加速度センサの何れかの出力を加速度信号に変換する信号変換部とを備え、前記低Ｇ用加速度センサは、出力信号の更新周期を前記高Ｇ用加速度センサからの出力信号の更新周期よりも長く設定され、前記信号変換部は、前記切替部から送出される各々の出力信号の更新周期の違いにより前記低Ｇ用加速度センサの出力信号か前記高Ｇ用加速度センサの出力信号かを判定するとともに、その判定結果を含めて前記加速度信号を出力することを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、前記比較部と前記切替部との間に、前記比較部による判定の結果、検出された加速度が所定値を超えた際に、前記高Ｇ用加速度センサに切り替えた状態を所定時間保持する保持部が介在することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is an acceleration detection device for a vehicle that converts an acceleration detected by an acceleration detection unit into an acceleration signal based on a preset output characteristic and outputs the acceleration signal. The acceleration detection unit includes a low G acceleration sensor that detects a mounting angle, and a high G acceleration sensor that has an output characteristic different from that of the low G acceleration sensor and detects acceleration at the time of a collision. A comparison unit that determines whether or not the acceleration detected by the high G acceleration sensor exceeds a predetermined value, and the low G acceleration sensor and the high G acceleration sensor based on a determination result by the comparison unit A switching unit that switches, and a signal conversion unit that converts an output of either the low G acceleration sensor or the high G acceleration sensor switched by the switching unit into an acceleration signal; The speed sensor is set such that the update cycle of the output signal is longer than the update cycle of the output signal from the high-G acceleration sensor, and the signal conversion unit sets the update cycle of each output signal sent from the switching unit. According to the difference, the output signal of the low G acceleration sensor or the output signal of the high G acceleration sensor is determined, and the acceleration signal including the determination result is output .
The invention described in claim 2 is switched between the comparison unit and the switching unit when the detected acceleration exceeds a predetermined value as a result of determination by the comparison unit. It is characterized in that a holding part for holding the state for a predetermined time is interposed .

請求項１に記載した発明によれば、検出した加速度の大きさに応じて使用する出力特性を切り替えることが可能となるため、外部出力に用いられるハーネスが一組で済み、重量増加を防止し、コストダウンを図ることができる効果がある。また、取付角と衝突との双方を検出することができ、衝突状況を検出する前提として取付角度にズレがないことを把握することを可能にできるため、衝突状況の検出を正確に行うことができる。 According to the invention described in claim 1, it becomes possible to switch the output characteristic to be used in accordance with the magnitude of the acceleration it detects, harness used for external output is finished in one set, preventing weight gain In addition, the cost can be reduced. In addition, since both the mounting angle and the collision can be detected, and it is possible to grasp that there is no deviation in the mounting angle as a premise for detecting the collision situation, it is possible to accurately detect the collision situation. it can.

請求項２に記載された発明によれば、比較部による比較結果が出力されても、保持部により所定時間保持された後に切替部による切り替えが行われるため、切替部による切り替えが頻繁に行われることがなく、より一層正確に判定を行える効果がある。
According to the second aspect of the present invention, even if the comparison result by the comparison unit is output, the switching unit performs switching after being held for a predetermined time by the holding unit, so that switching by the switching unit is frequently performed. There is an effect that the determination can be made more accurately.

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図５はこの発明の第１実施形態を示している。図１に示すように、車体前端部の図示しないバンパービームに衝突センサ１が取り付けられている。この衝突センサ１はその出力信号に基づいて衝突センサ１の取付状態監視と衝突判定を行うＥＣＵ２に接続されている。ＥＣＵ２が衝突センサ１の取付状態異常を検出した場合にはＥＣＵ２に接続された警報ランプ４により警報が発せられ、ＥＣＵ２が衝突センサ１により衝突を検出した場合には衝突安全装置、具体的にはエアバッグ３が作動する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 show a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a collision sensor 1 is attached to a bumper beam (not shown) at the front end of the vehicle body. The collision sensor 1 is connected to an ECU 2 that monitors the attachment state of the collision sensor 1 and performs collision determination based on the output signal. When the ECU 2 detects an abnormality in the attachment state of the collision sensor 1, an alarm is issued by an alarm lamp 4 connected to the ECU 2, and when the ECU 2 detects a collision, a collision safety device, specifically, The airbag 3 is activated.

図２に示すように、衝突センサ１は異なる出力特性の低Ｇ検出部（加速度検出部）５と高Ｇ検出部（加速度検出部）６を備えている。これら低Ｇ検出部５と高Ｇ検出部６は加速度を電圧として出力するものであり、各々加速度信号制御部７に接続され、加速度信号制御部７がＥＣＵ２に接続されている。低Ｇ検出部５は−１Ｇ〜＋１Ｇの検出加速度の変化に対して０〜５ボルトの範囲で直線的に増加するように電圧を出力するレンジの狭い出力特性（図３参照）をもつ加速度センサであり、高Ｇ検出部６は−１００Ｇ〜＋１００Ｇの検出加速度の変化に対して０〜５ボルトの範囲で直線的に増加するように電圧を出力するレンジの広い出力特性（図４参照）をもつ加速度センサである。両者は１軸の加速度センサであり、感度方向は車両前後方向に一致し、前方を正とするようにして衝突センサ１に各々が内蔵されている。   As shown in FIG. 2, the collision sensor 1 includes a low G detection unit (acceleration detection unit) 5 and a high G detection unit (acceleration detection unit) 6 having different output characteristics. The low G detection unit 5 and the high G detection unit 6 output acceleration as a voltage, and are each connected to an acceleration signal control unit 7, and the acceleration signal control unit 7 is connected to the ECU 2. The low G detection unit 5 is an acceleration sensor having a narrow output characteristic (see FIG. 3) that outputs a voltage so as to increase linearly in a range of 0 to 5 volts with respect to a change in detected acceleration of −1G to + 1G. The high G detection unit 6 has a wide output characteristic (see FIG. 4) that outputs a voltage so as to increase linearly in a range of 0 to 5 volts with respect to a change in detected acceleration of −100 G to +100 G. It has an acceleration sensor. Both are uniaxial acceleration sensors, each of which is built in the collision sensor 1 so that the direction of sensitivity coincides with the longitudinal direction of the vehicle and the front is positive.

加速度信号制御部７は、加速度信号切替部（切替部）８と加速度比較部（比較部）９とホールドタイマー（保持部）１０と信号変換装置１１を備えている。
加速度信号切替部８は、前記低Ｇ検出部５と高Ｇ検出部６からの出力電圧（つまり加速度）に応じて何れかの出力をハード的な切り替えにより選択し、選択された検出信号を信号変換装置１１に出力するものである。加速度比較部９は高Ｇ検出部６からの出力電圧に応じた加速度の絶対値と閾値（例えば、４Ｇ）とを比較し、加速度の絶対値が閾値を超えていた場合に、加速度信号切替部８に切替動作を促すための信号（以下信号Ａという）を出力するものである。この信号Ａが出力された際に加速度信号切替部８が前述した切替動作を行う。 The acceleration signal control unit 7 includes an acceleration signal switching unit (switching unit) 8, an acceleration comparison unit (comparison unit) 9, a hold timer (holding unit) 10, and a signal conversion device 11.
The acceleration signal switching unit 8 selects one of the outputs by hardware switching according to the output voltage (that is, acceleration) from the low G detection unit 5 and the high G detection unit 6, and signals the selected detection signal. This is output to the conversion device 11. The acceleration comparison unit 9 compares the absolute value of the acceleration according to the output voltage from the high G detection unit 6 and a threshold (for example, 4G), and when the absolute value of the acceleration exceeds the threshold, the acceleration signal switching unit 8 outputs a signal for urging the switching operation (hereinafter referred to as signal A). When this signal A is output, the acceleration signal switching unit 8 performs the switching operation described above.

ホールドタイマー１０は加速度比較部９から信号Ａを受けた場合に所定時間（例えば、１００ｍｓ）経過するまで作動する。これにより、ホールドタイマー１０は通常時のように加速度が小さい時や、高加速度が発生してから所定時間が経過した時にはＯＦＦとなる。また、高い加速度が断続的に発生している時にはＯＮとなり、前記信号Ａを所定時間保持するため、高Ｇ検出部６側に切り替えられた状態が保持される。   The hold timer 10 operates until a predetermined time (for example, 100 ms) elapses when the signal A is received from the acceleration comparison unit 9. As a result, the hold timer 10 is turned off when the acceleration is small as usual or when a predetermined time elapses after high acceleration occurs. Further, when high acceleration is intermittently generated, the signal A is turned on and the signal A is held for a predetermined time, so that the state switched to the high G detection unit 6 side is held.

信号変換装置１１は、加速度信号切替部８から送出される出力信号を加速度信号に変換してＥＣＵ２に送出する。
ここで、信号変換装置１１から出力される信号はデジタル信号であり、０〜５ボルトの電圧値を示す２進数の値である。したがって、低Ｇ検出部５の出力値である場合も高Ｇ検出部６の出力値である場合も共に０〜５ボルトの電圧を示す信号である点では同じである。よって、どちらからの信号であるかを見分ける必要がある。 The signal converter 11 converts the output signal sent from the acceleration signal switching unit 8 into an acceleration signal and sends it to the ECU 2.
Here, the signal output from the signal converter 11 is a digital signal, which is a binary value indicating a voltage value of 0 to 5 volts. Therefore, both the output value of the low G detection unit 5 and the output value of the high G detection unit 6 are the same in that the signal indicates a voltage of 0 to 5 volts. Therefore, it is necessary to distinguish which signal is from.

この実施形態では、低Ｇ検出部５と高Ｇ検出部６とを比較すると、その出力信号の用途の性質上低Ｇ検出部５からの出力信号の更新周期（サンプリング周期）の方を高Ｇ検出部６からの出力信号の更新周期よりも長く設定できる。例えば、更新周期は高Ｇ検出部６の出力信号が１ｍｓに対して、低Ｇ検出部５の出力が１００ｍｓなどに設定される。
よって、加速度信号切替部８から送出される各々の出力信号の更新周期の違いにより、低Ｇ検出部５の出力か高Ｇ検出部６からの出力かを判定し、その結果を含めてデジタル処理された信号が信号変換装置１１からＥＣＵ２に送出される。尚、このような更新周期の検出部は信号変換装置１１に設けられている。 In this embodiment, when the low G detection unit 5 and the high G detection unit 6 are compared, the update period (sampling period) of the output signal from the low G detection unit 5 is higher due to the nature of the use of the output signal. It can be set longer than the update cycle of the output signal from the detector 6. For example, the update cycle is set such that the output signal of the high G detection unit 6 is 1 ms and the output of the low G detection unit 5 is 100 ms.
Therefore, it is determined whether the output from the low G detection unit 5 or the output from the high G detection unit 6 based on the difference in the update cycle of each output signal sent from the acceleration signal switching unit 8, and the digital processing including the result is performed. The signal is sent from the signal converter 11 to the ECU 2. Note that such a detection unit for the update period is provided in the signal converter 11.

次に、図５のフローチャートに基づいて加速度信号制御部７の動作を説明する。
ステップＳ１において加速度信号切替部８が低Ｇ検出部５からの出力電圧を読み込み、ステップＳ２において加速度信号切替部８が高Ｇ検出部６からの出力電圧を読み込む。
ステップＳ３ではステップＳ２で読み込まれた出力電圧に対応した加速度の絶対値が閾値（例えば、４Ｇ）を超えるか否かを判定する。ステップＳ３における判定の結果、加速度の絶対値が閾値以下である場合にはステップＳ５に進む。 Next, the operation of the acceleration signal control unit 7 will be described based on the flowchart of FIG.
In step S1, the acceleration signal switching unit 8 reads the output voltage from the low G detection unit 5, and in step S2, the acceleration signal switching unit 8 reads the output voltage from the high G detection unit 6.
In step S3, it is determined whether or not the absolute value of the acceleration corresponding to the output voltage read in step S2 exceeds a threshold value (for example, 4G). As a result of the determination in step S3, if the absolute value of the acceleration is equal to or less than the threshold value, the process proceeds to step S5.

ステップＳ３における判定の結果、加速度の絶対値が閾値を超える場合には、前記信号Ａの出力を開始してステップＳ４に進み、このステップＳ４でホールドタイマー１０がリセットされてスタートし、所定時間（前述した１００ｍｓ）のカウントが開始されステップＳ５に進む。つまり、高Ｇが発生した場合は、ホールドタイマーの動作に関わらずホールドタイマーをリセットするのである。また、続けて高Ｇが発生した場合もその都度ホールドタイマーはリセットされる。   As a result of the determination in step S3, if the absolute value of the acceleration exceeds the threshold value, the output of the signal A is started and the process proceeds to step S4. In step S4, the hold timer 10 is reset and started, and the predetermined time ( The counting of 100 ms) described above is started and the process proceeds to step S5. That is, when high G occurs, the hold timer is reset regardless of the operation of the hold timer. Further, the hold timer is reset every time a high G occurs.

ステップＳ５ではホールドタイマー１０が作動中か否か、つまり信号Ａが出力されている状態か否かを判定する。この判定は加速度信号切替部８で行われる。ステップＳ５における判定の結果、ホールドタイマー１０が作動していない場合には加速度信号切替部８が低Ｇ検出部５からの信号を受け入れるべく切り替わり、ステップＳ８において信号変換装置１１により低Ｇ検出部５の出力電圧を加速度信号に変換し、ステップＳ７においてこの信号を低Ｇ検出部５の出力であることを示す信号と共にＥＣＵ２にデジタル信号として送信して処理を終了する。
また、ステップＳ５において、ホールドタイマー１０が作動中である場合にはステップＳ６に進み、ステップＳ６において高Ｇ検出部６の出力電圧を加速度信号に変換してステップＳ７に進む。 In step S5, it is determined whether or not the hold timer 10 is operating, that is, whether or not the signal A is being output. This determination is performed by the acceleration signal switching unit 8. If the result of determination in step S5 is that the hold timer 10 is not operating, the acceleration signal switching unit 8 switches to accept the signal from the low G detection unit 5, and in step S8, the signal conversion device 11 causes the low G detection unit 5 to switch. The output voltage is converted into an acceleration signal, and in step S7, this signal is transmitted as a digital signal to the ECU 2 together with a signal indicating that it is the output of the low G detection unit 5, and the process is terminated.
In step S5, if the hold timer 10 is in operation, the process proceeds to step S6. In step S6, the output voltage of the high G detection unit 6 is converted into an acceleration signal, and the process proceeds to step S7.

したがって、ホールドタイマー１０は通常時のように低加速度である時や、高加速度が発生してから所定時間が経過した時にはＯＦＦとなるが、高加速度が断続的に発生している時にはＯＮとなり前記信号Ａを所定時間保持するため高Ｇ検出部６側に切り替えられた状態が保持される。   Accordingly, the hold timer 10 is turned off when the acceleration is low as usual, or when a predetermined time has elapsed since the occurrence of high acceleration, but is turned on when the high acceleration is intermittently generated. In order to hold the signal A for a predetermined time, the state switched to the high G detection unit 6 side is held.

図６に示すタイミングチャートは、検出された加速度の絶対値が閾値を超えているため高Ｇ検出部６により検出された出力を、前記閾値を超えた後に所定時間だけ保持する状況を示している。同図において（ａ）は加速度の検出結果を、（ｂ）は加速度の絶対値の閾値との比較結果を、（ｃ）は低Ｇ検出部５と高Ｇ検出部６との信号切り替わり状況を示している。（ａ）に示すように検出された加速度が閾値を超えるような衝突が発生した場合には、衝突の際の加速度は周期的に変化する。   The timing chart shown in FIG. 6 shows a situation in which the output detected by the high G detection unit 6 is held for a predetermined time after exceeding the threshold because the absolute value of the detected acceleration exceeds the threshold. . In the figure, (a) shows the detection result of acceleration, (b) shows the comparison result with the threshold value of the absolute value of acceleration, and (c) shows the signal switching state between the low G detection unit 5 and the high G detection unit 6. Show. When a collision occurs such that the detected acceleration exceeds the threshold as shown in (a), the acceleration at the time of the collision changes periodically.

そのため、（ｂ）に示すように加速度の絶対値は閾値を超える状態と閾値以下となる状態とが繰り返すこととなる。
しかしながら、この実施形態では検出された加速度が閾値を超えた場合には加速度比較部９から信号Ａが出力されホールドタイマー１０によりこの信号Ａが所定時間保持されるため、（ｃ）に示すように高Ｇ検出部６の出力が維持され細かく切り替わらないので安定した出力が維持される。 Therefore, as shown in (b), the state where the absolute value of the acceleration exceeds the threshold value and the state where the absolute value is equal to or less than the threshold value are repeated.
However, in this embodiment, when the detected acceleration exceeds the threshold value, a signal A is output from the acceleration comparison unit 9 and the signal A is held for a predetermined time by the hold timer 10, so that as shown in (c) Since the output of the high G detection unit 6 is maintained and is not switched finely, a stable output is maintained.

上記実施形態によれば、低Ｇ検出部５である低Ｇ用の加速度センサと高Ｇ検出部６である高Ｇ用の加速度センサとが検出した加速度の大きさに応じてどちらの検出部からの出力を用いるかを加速度信号切替部８により切り替えることが可能となるため、加速度信号切替部８から信号変換装置１１を経て外部のＥＣＵ２に出力するために用いられるハーネスが一組で済み、その結果、低Ｇ検出部５と高Ｇ検出部６との各々に対応したハーネスを設けた場合に比較して重量増加を防止しコストダウンを図ることができる。   According to the above-described embodiment, from which detection unit according to the magnitude of acceleration detected by the low G acceleration sensor which is the low G detection unit 5 and the high G acceleration sensor which is the high G detection unit 6 Can be switched by the acceleration signal switching unit 8, the harness used to output from the acceleration signal switching unit 8 to the external ECU 2 via the signal conversion device 11 is sufficient. As a result, an increase in weight can be prevented and costs can be reduced compared to the case where harnesses corresponding to each of the low G detection unit 5 and the high G detection unit 6 are provided.

また、前記低Ｇ検出部５と高Ｇ検出部６と加速度信号制御部７とを一体化したユニット部品として構成する場合に、ハーネスが接続されるコネクターが１つで済むためユニット部品の小型化を図ることができ、配置スペースの制約が少なくなる。   In addition, when the low G detection unit 5, the high G detection unit 6, and the acceleration signal control unit 7 are configured as a unit part, the harness can be connected to only one connector so that the unit part can be downsized. Therefore, the arrangement space is reduced.

また、検出された加速度の絶対値が閾値を超えたことを検出した際に加速度比較部９により信号Ａが出力され、この信号Ａが出力された際に、この加速度に応じて加速度信号切替部８を高Ｇ検出部６である高Ｇ用の加速度センサ側に切り替えることができるため、低Ｇ検出部５である低Ｇ用の加速度センサと高Ｇ検出部６である高Ｇ用の加速度センサを並べて接続して構成できる。したがって、構造を簡素化できる。   Further, when it is detected that the detected absolute value of the acceleration exceeds the threshold value, the acceleration comparison unit 9 outputs a signal A. When this signal A is output, an acceleration signal switching unit corresponding to the acceleration is output. 8 can be switched to the high G acceleration sensor side which is the high G detection unit 6, and therefore, the low G acceleration sensor which is the low G detection unit 5 and the high G acceleration sensor which is the high G detection unit 6. Can be connected side by side. Therefore, the structure can be simplified.

そして、前記低Ｇ検出部５である低Ｇ用の加速度センサと高Ｇ検出部６である高Ｇ用の加速度センサを備えていることにより、低Ｇ検出部５である低Ｇ用の加速度センサの出力信号により取付角度状況を検出することができると共に、高Ｇ検出部６である高Ｇ用の加速度センサの出力信号により衝突状況を検出することができる。よって、衝突状況を検出する前提として取付角度にズレがないことを把握できるため衝突状況の検出を正確に行うことができる。また、この取付角度状況に異常があれば警報ランプ４により警報が発せられるため速やかに対処できる。   The low G detection unit 5 includes a low G acceleration sensor and the high G detection unit 6 includes a high G acceleration sensor, whereby the low G detection sensor 5 is a low G acceleration sensor. It is possible to detect the mounting angle situation from the output signal of, and to detect the collision situation from the output signal of the acceleration sensor for high G which is the high G detection unit 6. Therefore, since it can be grasped that there is no deviation in the mounting angle as a premise for detecting the collision situation, the collision situation can be accurately detected. Also, if there is an abnormality in this mounting angle situation, an alarm is issued by the alarm lamp 4, so that it can be dealt with quickly.

また、ホールドタイマー１０を設け、高Ｇ検出部６の出力を所定時間保持するため、高Ｇ検出部６が検出した衝突時の加速度の変化によって加速度の絶対値が閾値を超えたり閾値以下となる状況が生じても、高Ｇ検出部６の出力が安定して維持され細かく切り替わらないので、加速度信号切替部８による切替が頻繁に行われることがなく、より一層正確に判定を行える。   In addition, since the hold timer 10 is provided and the output of the high G detection unit 6 is held for a predetermined time, the absolute value of the acceleration exceeds the threshold value or falls below the threshold value due to the change in acceleration at the time of collision detected by the high G detection unit 6. Even if the situation occurs, the output of the high G detection unit 6 is stably maintained and does not switch finely, so that the switching by the acceleration signal switching unit 8 is not frequently performed, and the determination can be made more accurately.

次に、第２実施形態を図７〜図１０に基づいて説明する。
この実施形態では、図７に示すように、この実施形態では衝突センサ１’は単一のＧ検出部（加速度検出部）１２を備えている。このＧ検出部１２は衝突により発生する高い加速度を検出可能な広い検出レンジを備えている。感度方向は車両前後方向に一致し、前方を正とするようにして内蔵されている。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, as shown in FIG. 7, in this embodiment, the collision sensor 1 ′ includes a single G detection unit (acceleration detection unit) 12. The G detection unit 12 has a wide detection range capable of detecting high acceleration generated by a collision. The sensitivity direction coincides with the vehicle front-rear direction, and is built in so that the front is positive.

加速度信号制御部７’は、加速度比較部９とホールドタイマー１０と信号変換装置（切替部）１３とを備え、取付角の検出に対応する低Ｇ用信号変換マップ（信号変換部、変換マップ）ＭＬと衝突時の加速度の検出に対応する高Ｇ用信号変換マップ（信号変換部、変換マップ）ＭＨを備えている。加速度比較部９は、Ｇ検出部１２から出力される出力電圧（つまり加速度）を取り込んで加速度の絶対値が閾値（例えば、４Ｇ）を超えるか否かを比較判定してホールドタイマー１０に出力する。ホールドタイマー１０は、加速度の絶対値が閾値を超えると所定時間（例えば、１００ｍｓ）経過するまで作動する。   The acceleration signal control unit 7 ′ includes an acceleration comparison unit 9, a hold timer 10, and a signal conversion device (switching unit) 13, and a low G signal conversion map (signal conversion unit, conversion map) corresponding to detection of an attachment angle. A high G signal conversion map (signal conversion unit, conversion map) MH corresponding to ML and acceleration detection at the time of collision is provided. The acceleration comparison unit 9 takes in the output voltage (that is, acceleration) output from the G detection unit 12, compares and determines whether or not the absolute value of the acceleration exceeds a threshold value (for example, 4G), and outputs the result to the hold timer 10. . The hold timer 10 operates until a predetermined time (for example, 100 ms) elapses when the absolute value of acceleration exceeds a threshold value.

これにより、ホールドタイマー１０は通常時のように低加速度の時や、高加速度が発生してから所定時間が経過した時にはＯＦＦとなる。また、高加速度が断続的に発生している時にはＯＮとなり加速度の絶対値が閾値を超えていた場合に高Ｇ用信号変換マップＭＨを選択することを促す信号（以下、信号Ａという）を所定時間保持するため、高Ｇ用信号変換マップＭＨが選択された状態が保持される。   As a result, the hold timer 10 is turned off when the acceleration is low as usual or when a predetermined time elapses after high acceleration occurs. In addition, when high acceleration is intermittently generated, the signal is turned on and a signal (hereinafter referred to as a signal A) that prompts the user to select the high G signal conversion map MH when the absolute value of the acceleration exceeds a threshold value is predetermined. In order to hold the time, the state where the high G signal conversion map MH is selected is held.

信号変換装置１３は、Ｇ検出部１２から送出される出力電圧に対応する加速度を低Ｇ用信号変換マップＭＬと高Ｇ用信号変換マップＭＨの２種類マップに基づいて変換値に変換してＥＣＵ２に送出する。
ここで、ホールドタイマー１０が作動している間は高Ｇ用信号変換マップＭＨを用い、ホールドタイマー１０が作動していない時は低Ｇ用信号変換マップＭＬを用いて、検出加速度を加速度信号に変換する。つまり低Ｇ用信号変換マップＭＬと高Ｇ用信号変換マップＭＨの何れかをソフト的に切り替えて用いることとなる。 The signal conversion device 13 converts the acceleration corresponding to the output voltage sent from the G detection unit 12 into a conversion value based on two types of maps, the low G signal conversion map ML and the high G signal conversion map MH, and converts the ECU 2 To send.
Here, while the hold timer 10 is operating, the high G signal conversion map MH is used, and when the hold timer 10 is not operating, the low G signal conversion map ML is used to convert the detected acceleration into an acceleration signal. Convert. That is, one of the low G signal conversion map ML and the high G signal conversion map MH is switched and used in software.

図８は低Ｇ用信号変換マップＭＬの特性例を示し、図９は高Ｇ用信号変換マップＭＨの特性例を示している。図８に示す低Ｇ用信号変換マップＭＬでは衝突センサ１’の取付状態の傾き検出に用いる−１Ｇ〜＋１Ｇの範囲を０〜２５５の数値に比例するように割り当てている。一方、高Ｇ用信号変換マップＭＨでは衝突検出に用いる−１００Ｇ〜＋１００Ｇという広い範囲を０〜２５５の数値に比例するように割り当てている。ここで、信号変換装置１３がＥＣＵ２に出力する加速度信号はデジタル信号であり、検出加速度を前記マップにしたって置き換えた変換値を２進数にする他に、その変換値が低Ｇ用信号変換マップＭＬで変換されたものか、高Ｇ用信号変換マップＭＨで変換されたものかを区別するための符号を含ませている。   FIG. 8 shows a characteristic example of the low G signal conversion map ML, and FIG. 9 shows a characteristic example of the high G signal conversion map MH. In the low-G signal conversion map ML shown in FIG. 8, the range of −1G to + 1G used for detecting the inclination of the attachment state of the collision sensor 1 ′ is assigned in proportion to the numerical value of 0 to 255. On the other hand, in the high G signal conversion map MH, a wide range of −100 G to +100 G used for collision detection is assigned so as to be proportional to a numerical value of 0 to 255. Here, the acceleration signal output from the signal conversion device 13 to the ECU 2 is a digital signal. In addition to converting the detected acceleration into a binary number using the map, the converted value is a low G signal conversion map ML. The code | symbol for discriminate | determining whether it was converted by the high G signal conversion map MH is included.

具体的には前述した０〜２５５の８ビットの数値の前に判別ビットとして１ビットを確保し、この判別ビットの値が「０」の時は低Ｇ用信号変換マップＭＬで変換されたものであり「１」の時には高Ｇ用信号変換マップＭＨで変換されたものとして区別している。   Specifically, 1 bit is secured as a discrimination bit before the 8-bit numerical value of 0 to 255 described above, and when the value of this discrimination bit is “0”, it is converted by the low G signal conversion map ML In the case of “1”, it is distinguished as being converted by the high G signal conversion map MH.

次に、図１０のフローチャートに基づいて加速度信号制御部７’の動作を説明する。
ステップＳ１０においてＧ検出部１２からの出力電圧を読み込み、ステップＳ１１においてステップＳ１０で読み込まれた出力電圧に対応した加速度の絶対値が閾値（例えば、４Ｇ）を超えるか否かを判定する。この判定は加速度比較部９で行われる。ステップＳ１１における判定の結果、加速度の絶対値が閾値以下である場合にはステップＳ１３に進む。 Next, the operation of the acceleration signal control unit 7 ′ will be described based on the flowchart of FIG.
In step S10, the output voltage from the G detection unit 12 is read. In step S11, it is determined whether or not the absolute value of the acceleration corresponding to the output voltage read in step S10 exceeds a threshold (for example, 4G). This determination is performed by the acceleration comparison unit 9. As a result of the determination in step S11, if the absolute value of the acceleration is equal to or less than the threshold value, the process proceeds to step S13.

ステップＳ１１における判定の結果、加速度の絶対値が閾値を超える場合は加速度比較部９が信号Ａを出力しステップＳ１２に進む。ステップＳ１２ではホールドタイマー１０がリセットされてスタートし、所定時間（前述した１００ｍｓ）のカウントが開始されステップＳ１３に進む。つまり、高Ｇが発生した場合は、ホールドタイマーの動作に関わらずホールドタイマーをリセットするのである。また、続けて高Ｇが発生した場合もその都度ホールドタイマーはリセットされる。   If the absolute value of the acceleration exceeds the threshold value as a result of the determination in step S11, the acceleration comparison unit 9 outputs a signal A and proceeds to step S12. In step S12, the hold timer 10 is reset and started, counting for a predetermined time (100 ms described above) is started, and the process proceeds to step S13. That is, when high G occurs, the hold timer is reset regardless of the operation of the hold timer. Further, the hold timer is reset every time a high G occurs.

ステップＳ１３ではホールドタイマー１０が作動中か否か、つまり信号Ａが出力されている状態か否かを判定し、作動していないと判定された場合にはステップＳ１７に進み、ステップＳ１７において信号変換装置１３が低Ｇ用信号変換マップＭＬの読み込みを行い、ステップＳ１５で信号変換装置１３により検出加速度を加速度信号（変換値に判別ビットを加えたもの）に変換し、ステップＳ１６においてこの信号をＥＣＵ２に送信して処理を終了する。
ステップＳ１３において、ホールドタイマー１０が作動中である場合にはステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では信号変換装置１３が高Ｇ用信号変換マップＭＨの読み込みを行い、ステップＳ１５に進む。 In step S13, it is determined whether or not the hold timer 10 is operating, that is, whether or not the signal A is being output. If it is determined that the hold timer 10 is not operating, the process proceeds to step S17, and the signal conversion is performed in step S17. The device 13 reads the low G signal conversion map ML, and in step S15, the signal conversion device 13 converts the detected acceleration into an acceleration signal (a conversion value plus a discrimination bit). In step S16, this signal is converted to the ECU2. To finish the process.
In step S13, if the hold timer 10 is operating, the process proceeds to step S14. In step S14, the signal converter 13 reads the high G signal conversion map MH, and the process proceeds to step S15.

上記実施形態によれば、１つのＧ検出部１２を用いて検出された加速度の大きさに応じて低Ｇ用信号変換マップＭＬと高Ｇ用信号変換マップＭＨとを切り替えて使い分けることが可能となるため、信号変換装置１３から外部のＥＣＵ２に出力するために用いられるハーネスが増加することがなく、重量増加を防止しコストダウンを図ることができる。また、ハーネスが接続されるコネクターが１つで済むためユニット部品の小型化を図ることができ、配置スペースの制約が少なくなる。   According to the embodiment, the low G signal conversion map ML and the high G signal conversion map MH can be switched and used in accordance with the magnitude of acceleration detected using one G detection unit 12. Therefore, the harness used for outputting from the signal conversion device 13 to the external ECU 2 does not increase, thereby preventing an increase in weight and reducing the cost. Further, since only one connector is connected to the harness, the unit parts can be reduced in size, and the arrangement space is reduced.

そして、通常時には低Ｇ用信号変換マップＭＬを選択することで衝突センサ１’の傾き検出に用いる±１Ｇ程度の加速度を高い分解能で検出し、衝突判定が必要な高い加速度が発生した時にのみ高Ｇ用信号変換マップＭＨを用いて高加速度まで検出することができる。   In normal times, the low G signal conversion map ML is selected to detect the acceleration of about ± 1 G used for detecting the inclination of the collision sensor 1 ′ with high resolution, and only when a high acceleration that requires collision determination occurs. High acceleration can be detected using the G signal conversion map MH.

加えて、第１実施形態と同様に、ホールドタイマー１０を設け、衝突時の加速度の変化によって加速度の絶対値が閾値を超えたり閾値以下となる状況が生じても、信号変換装置１３からの出力が安定して維持され細かく切り替わらず、より一層正確に判定を行える。   In addition, as in the first embodiment, a hold timer 10 is provided, and even if a situation occurs in which the absolute value of acceleration exceeds the threshold value or falls below the threshold value due to a change in acceleration at the time of collision, the output from the signal conversion device 13 Is maintained stably and does not switch finely, making it possible to make a more accurate determination.

尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、第１実施形態において加速度比較部９に高Ｇ検出部６からの信号が入力される場合を例にして説明したが、加速度比較部９に低Ｇ検出部５からの信号を入力するようにして、閾値よりも小さい場合に信号を出力し、このような信号が出力されない場合にホールドタイマー１０により所定時間保持するようにしても良い。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the first embodiment, the case where a signal from the high G detection unit 6 is input to the acceleration comparison unit 9 has been described as an example. The signal from the low G detection unit 5 is input to the unit 9 so that a signal is output when the signal is smaller than the threshold value, and when such a signal is not output, the signal is held by the hold timer 10 for a predetermined time. good.

第１実施形態の車両の側面説明図である。It is side surface explanatory drawing of the vehicle of 1st Embodiment. 第１実施形態のブロック図である。It is a block diagram of a 1st embodiment. 第１実施形態の低Ｇ検出部の出力特性図である。It is an output characteristic figure of the low G detection part of a 1st embodiment. 第１実施形態の高Ｇ検出部の出力特性図である。It is an output characteristic figure of the high G detection part of a 1st embodiment. 第１実施形態のフローチャート図である。It is a flowchart figure of 1st Embodiment. 第１実施形態のタイミングチャート図である。It is a timing chart figure of a 1st embodiment. 第２実施形態のブロック図である。It is a block diagram of 2nd Embodiment. 第２実施形態の低Ｇ用信号変換マップである。It is a signal conversion map for low G of 2nd Embodiment. 第２実施形態の高Ｇ用信号変換マップである。It is a signal conversion map for high G of 2nd Embodiment. 第２実施形態のフローチャート図である。It is a flowchart figure of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

５ 低Ｇ検出部（加速度検出部）
６ 高Ｇ検出部（加速度検出部）
８ 加速度信号切替部（切替部）
９ 加速度比較部（比較部）
１０ ホールドタイマー（保持部）
１２ Ｇ検出部（加速度検出部）
１３ 信号変換装置（切替部）
ＭＬ 低Ｇ用信号変換マップ（信号変換部、変換マップ）
ＭＨ 高Ｇ用信号変換マップ（信号変換部、変換マップ） 5 Low G detector (acceleration detector)
6 High G detector (acceleration detector)
8 Acceleration signal switching part (switching part)
9 Acceleration comparison part (comparison part)
10 Hold timer (holding unit)
12 G detector (acceleration detector)
13 Signal converter (switching unit)
ML Low G signal conversion map (signal conversion unit, conversion map)
MH high G signal conversion map (signal conversion unit, conversion map)

Claims (2)

加速度検出部が検出した加速度を予め設定された出力特性に基づいて加速度信号に変換して出力する車両用加速度検出装置であって、
前記加速度検出部は、取付角を検出する低Ｇ用加速度センサと、前記低Ｇ用加速度センサとは異なる出力特性を有し衝突時の加速度を検出する高Ｇ用加速度センサとからなり、
前記高Ｇ用加速度センサにより検出された加速度が所定値を超えるか否かを判定する比較部と、
前記比較部による判定の結果に基づいて前記低Ｇ用加速度センサと前記高Ｇ用加速度センサとを切り替える切替部と、
前記切替部により切り替えられた前記低Ｇ用加速度センサ及び前記高Ｇ用加速度センサの何れかの出力を加速度信号に変換する信号変換部とを備え、
前記低Ｇ用加速度センサは、出力信号の更新周期を前記高Ｇ用加速度センサからの出力信号の更新周期よりも長く設定され、
前記信号変換部は、前記切替部から送出される各々の出力信号の更新周期の違いにより前記低Ｇ用加速度センサの出力信号か前記高Ｇ用加速度センサの出力信号かを判定するとともに、その判定結果を含めて前記加速度信号を出力することを特徴とする車両用加速度検出装置。 An acceleration detection apparatus for a vehicle that converts acceleration detected by an acceleration detection unit into an acceleration signal based on preset output characteristics, and outputs the acceleration signal.
The acceleration detection unit includes a low G acceleration sensor that detects a mounting angle, and a high G acceleration sensor that has an output characteristic different from that of the low G acceleration sensor and detects acceleration at the time of collision.
A comparison unit for determining whether or not the acceleration detected by the high G acceleration sensor exceeds a predetermined value;
A switching unit that switches between the low G acceleration sensor and the high G acceleration sensor based on a result of determination by the comparison unit;
A signal conversion unit that converts an output of either the low G acceleration sensor or the high G acceleration sensor switched by the switching unit into an acceleration signal;
The low G acceleration sensor is set such that the update cycle of the output signal is longer than the update cycle of the output signal from the high G acceleration sensor,
The signal conversion unit determines whether the output signal of the low G acceleration sensor or the output signal of the high G acceleration sensor is based on a difference in the update cycle of each output signal sent from the switching unit, and the determination An acceleration detection apparatus for a vehicle that outputs the acceleration signal including a result . 前記比較部と前記切替部との間に、前記比較部による判定の結果、検出された加速度が所定値を超えた際に、前記高Ｇ用加速度センサに切り替えた状態を所定時間保持する保持部が介在することを特徴とする請求項１記載の車両用加速度検出装置。 A holding unit that holds the state switched to the acceleration sensor for high G for a predetermined time when the detected acceleration exceeds a predetermined value as a result of determination by the comparing unit between the comparing unit and the switching unit. There vehicle acceleration detecting device according to claim 1, wherein the intervening.
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