JPH0243147B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はモーシヨンセンサ装置に係り、特に部
材たとえば車に加わる所定以上のシヨツクを検出
して出力するモーシヨンセンサ装置に関する。

＜従来技術＞ 車などの部材の傾きや揺れの大きさを検出し、
これらが所定の大きさ以上になつたとき、スイツ
チング信号を出力するモーシヨンセンサ装置があ
る。かかるモーシヨンセンサ装置は車の盗難防止
用などに用いられて有効である。

第１０図及び第１１図は従来のモーシヨンセン
サ装置の構成説明図である。このモーシヨンセン
サ装置においては、ケース１１内に密閉された容
器１２が配設され、該容器には水銀１３が入れら
れている。ケース１１には電極１１ａ，１１ｂが
取り付けられ、各電極は抵抗Ｒを介してあるいは
直接電池BTに接続されている。容器１２は導電
部材で形成された皿部１２ａと、同様に導電部材
で形成された蓋部１２ｂと、皿部と蓋部間を電気
的に絶縁する絶縁部分１２ｃを有し、皿部１２ａ
は電極１１ｂに、又蓋部１２ｂは電極１１ａにそ
れぞれリード線１４を介して電気的に接続されて
いる。尚、高感度に部材の傾きあるいはシヨツク
を検出したい場合には第１０図に示すように絶縁
部分１２ｃの傾斜角度θを小さくし（θ＝θ_H）、
感度を落としたい場合には第１１図にしめすよう
に絶縁部分１２ｃの傾斜角度θを大きくする（θ
＝θ_L＞θ_H）。

さて、モーシヨンセンサ装置が水平の場合には
水銀１３は第１０図Ａ、第１１図Ａに示すように
皿部１２ａに存在し、電気閉路が形成されない。
しかし、モーシヨンセンサ装置が傾いてその傾斜
角度θがθ_Hあるいはθ_L以上になれば水銀１３が絶
縁部分１２ｃ上に移動して電気閉路が形成され
る。従つて、電気閉路が形成されたかどうかを鑑
視することによりモーシヨンセンサ装置の傾斜角
が所定角度以上になつたことを識別することがで
きる。

又、モーシヨンセンサ装置に加えられるシヨツ
クが所定値以上になれば、換言すれば加速度αが
α_H（第１０図Ｂ）あるいはα_L（＞α_H）（第１１図Ｂ
）
以上になれば水銀１３が絶縁部分１２ｃ上に移動
して電気閉路が形成される。

＜発明が解決しようとしている問題点＞ ところで、従来のモーシヨンセンサ装置におい
ては、シヨツクあるいは揺れあるいは傾斜に対す
る感度調整を絶縁部分の傾斜角度θを変化させる
ことにより行つている。しかし、かかる方法では
感度を連続的に調整することができず、しかもシ
ヨツクの感度と傾き、揺れの感度をそれぞれ独立
に調整することができないという欠点がある。

以上から本発明の目的は傾き、揺れの検出感度
に影響を与えることなくシヨツクに対する検出感
度を調整することができ、しかも連続的に感度調
整ができるモーシヨンセンサ装置を提供すること
である。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明のモーシヨンセンサ装置は、部材たとえ
ば車体に取り付けられ該部材の受けるシヨツクに
応じた信号を出力するセンサと、該センサの出力
信号値と所定レベルの大小を判別し、該大小に応
じて反転するパルス信号を出力する比較回路と、
該パルス信号の周期が所定時間以下であるかどう
かを監視し、所定時間以下の場合にシヨツク検出
信号を出力する検出回路と、前記所定時間の時間
幅を調整する調整回路を有して構成される。

＜作用＞ 車体に取り付けられたセンサからシヨツクの大
きさに応じた信号を出力する。比較回路は該セン
サ出力信号値と所定の傾斜角度に応じたレベルと
の大小を判別し、該大小に応じて論理レベルが反
転するパルス信号を出力する。検出回路は該パル
ス信号の周期が所定時間以下であるかどうかを監
視し、所定時間以下の場合にシヨツク検出信号を
出力する。

＜実施例＞ 第１図は本発明のモーシヨンセンサ装置のブロ
ツク図、第２図はセンサの構成図であり、モーシ
ヨンセンサ装置は車体に取り付けられているもの
として説明する。

第１図において、１０１はセンサであり、車の
振動が比較的周期の長い揺れの場合には該車の振
動周期及び大きさに応じた電圧値V_Dを有する信
号SLSを、又振動が急激に加えられシヨツクによ
る場合には該シヨツクの大きさに応じた周期で電
圧値V_Dを変動する信号SLSを出力する。１０２
は所定の傾斜角度に応じた電圧値V_Rを有する設
定信号ASSを出力する角度設定部、１０３はV_D
とV_Rの大小を監視し、その大小に応じて反転す
るパルス信号AOVを発生するコンパレータ、１
０４はパルス信号AOVの立ち下がりを検出する
立ち下がり検出回路、１０５はパルス信号AOV
の立ち下がり時から所定時間ハイレベルのパルス
信号SSを出力するパルス発生回路、１０６はパ
ルス信号TSSのパルス幅を調整する時間幅調整
回路、１０７はパルス信号AOVとパルス信号
TSSの論理積を演算して車の揺れが所定角度以
上になつたことを示す揺れ検出信号ATOVを出
力するアンドゲートである。

角度設定部１０２はたとえば可変抵抗器VR１
により構成され、又パルス発生回路１０５はたと
えば単安定マルチ回路により構成され、時間幅調
整回路１０６はパルス発生回路１０５の時定数を
変化させる可変抵抗器VR２とコンデンサＣの直
列回路で構成されている。尚、立ち下がり検出回
路１０４と、パルス発生回路１０５と、時間幅調
整回路１０６と、アンドゲート１０７とで揺れ検
出回路が構成されている。

１０８はパルス信号AOVの立ち上がりを検出
する立ち上がり検出回路、１０９はパルス信号
AOVの立ち上がり時から所定時間ローレベルと
なるパルス信号TSS′を出力するパルス発生回路、
１１０はパルス信号TSS′のローレベル時間を調
整する時間幅調整回路、１１１はパルス信号
AOVとパルス信号TSS′の論理積を演算して車に
加えられたシヨツクが所定値より大きい時シヨツ
ク検出信号SOVを発生するアンドゲートである。
パルス発生回路１０９は単安定マルチ回路により
構成され、時間幅調整回路１１０はパルス信号
TSS′のローレベル時間、換言すればパルス発生
回路１０９の時定数を調整する可変抵抗器VR３
とコンデンサC′の直列回路で構成されている。
尚、立ち上がり検出回路１０８と、パルス発生回
路１０９と、時間幅調整回路１１０と、アンドゲ
ート１１１とでシヨツク検出回路が構成される。

センサ１０１は第２図に示すように磁石１０１
ａが埋め込まれた振り子１０ｂと、支点ケース１
０１ｃと、該支点ケース１０１ｃに取り付けられ
た振り子点軸１０１ｄと、ブラケツト１０１ｅ
と、振り子鉛直方真下のブラケツト１０１ｅに取
り付けられた磁気抵抗素子１０１ｆと、ブラケツ
ト１０１ｅのセンタリング支点となるセンタリン
グ部材１０１ｇと、プランジヤ１０１ｈと、該プ
ランジヤ１０１ｈの頭部をブラケツトに押し付け
るように付勢するスプリング１０１ｉと、通電さ
れることによりプランジヤ１０１ｈを上方に引き
上げるコイル１０１ｊと、センサケース１０１ｋ
を有して構成されている。２０１は車体、２０２
ａ，２０２ｂはセンサケース１０１ｋを車体２０
１に取り付ける固定ネジである。尚、磁気抵抗素
子１０１ｆの抵抗変化に応じて信号SLS（第１図）
を発生する回路部分は省略している。

予めブラケツト１０１ｅをセンタリングしてセ
ンサ１０１を待機状態に設定する。尚、このセン
タリング調整は以下のごとく行う。すなわち、車
を静止状態に維持し、この状態でコイル１０１ｊ
に電流を流す。電流が流れればプランジヤ１０１
ｈがスプリング１０１ｉのバネ力に打ち勝つて上
昇し、ブラケツト１０１ｅがフリー状態となりセ
ンタリング部材１０１ｇをセンタリング支点とし
て全体を鉛直方向に向かせる。これにより、振り
子１０１ｂに埋め込まれた磁石１０１ａは磁気抵
抗素子１０１ｆに対抗することになる。この状態
で、コイル１０１ｊに流れる電流を零とすればプ
ランジヤ１０１ｈがスプリング１０１ｉにより付
勢され、その頭部でブラケツト１０１ｅの頭を押
され込み、センサ１０１は待機状態となる。

以後、車体２０１に比較的周期の長い角度θの
傾きあるいは揺れが発生すれば、第３図に示すよ
うに振り子支点軸１０１ｄを中心として振り子１
０１ｂは点線位置から実線位置迄該車体の傾斜あ
るいは揺れに追従して角度θ傾斜し、あるいは揺
動する。この結果、振り子１０１ｂに埋め込まれ
た磁石１０１ａは傾斜の場合には磁気抵抗素子１
０１ｆから離れ、あるいは揺れの場合には接近、
逃げを繰り返す。そして、この振り子１０２ｂの
動きは磁気抵抗素子１０１ｆで検出され、振り子
の傾きあるいは揺れ、換言すれば車体の傾きある
いは揺れに応じた電圧値V_Dを有する信号SLSが
第４図Ａに示すように出力される。尚、信号SLS
の電圧値V_Dは傾斜角度が大きくなる程小さくな
るようにセンサ１０１の図示しない回路部分が構
成されている。従つて、所定の傾斜角度θ_Sに応じ
た電圧V_Rを角度設定部１０２で設定しておき、
V_DとV_Rの大小を識別することにより実際の傾き
あるいは揺れの大きさが前記設定された傾斜角度
θ_S以上になつたかどうかを識別することができ
る。たとえば、V_D≦V_Rになればパルス信号AOV
（第４図Ｂ）がローレベルとなり、実際の傾きあ
るいは揺れが所定角度以上になつたことが識別さ
れる。

一方、車にシヨツクが加わつた場合にはセンサ
１０１の振り子１０２ｂは急激な車体の振動に追
従できず、一時的に不均衡状態になり第５図Ａに
示すように自分自身の固有振動数で振動するよう
になる。さて、磁気抵抗素子１０１ｆからは第５
図Ｂに示すように振り子１０２ｂの振動数に応じ
た周波数を有する出力信号が出力されるから、振
り子１０２ｂの固有振動数を車の揺れ振動に対し
てかなり大きく設定すれば磁気抵抗素子１０１ｆ
からの出力信号SLSの周波数、換言すればコンパ
レータ１０３からのパルス信号AOVの周期監視
することにより揺れと区別してシヨツクを検出す
ることができる。

以下、揺れ検出動作及びシヨツク検出動作を第
１図、第２図、並びに第６図乃至第９図の波形図
を参照して説明する。

予め角度設定部１０２の可変抵抗器VR１を調
整して車体の傾斜角度±θ_Sに相当する電圧値V_R
をコンパレータ１０３の第１の入力端子に印加し
ておく。又、時間幅調整回路１０６の可変抵抗器
VR２を調整して所定の時間幅T_Rを有するパルス
信号TSSがパルス発生回路１０５から出力され
るように設定しておく。更に、時間幅調整回路１
１０の可変抵抗器VR３を調整して、パルス信号
AOVの立ち上がりから所定時間T_Sのローレベル
（“１”）になるパルス信号SS′がパルス発生回路
１０９から出力されるように設定しておく。

(A) 傾き及び揺れ検出動作 車体２０１（第１図）が傾斜し、あるいは比
較的長い周期で揺れると振り子１０１ｂは第６
図Ａに示すように該車体の傾斜あるいは揺れに
追従して傾斜あるいは揺動し、センサ１０１か
ら車体の揺れに同期して第６図Ｂに示すように
変化する信号SLSが出力されコンパレータ１１
３の第２の入力端子に印加される。

コンパレータ１０３は信号SLSの電圧値V_D
と設定電圧V_Rを比較し、その大小に応じてパ
ルス幅が変化するパルス信号AOVを出力する。
尚、V_D＞V_Rであればパルス信号AOV（第６図
Ｃ）はハイレベル（“０”）となり、V_D≦V_Rで
あればローレベル（“１”）となる。

パルス信号AOVは立ち下がり検出回路１０
４に印加され、該立ち下がり検出回路１０４は
パルス信号AOVの立ち下がり（第７図Ａ矢印
部分）を検出してトリガパルスPTを発生して
パルス発生回路１０５に印加する。すなわち、
立ち下がり検出回路１０４は車体の傾きあるい
は揺れの大きさが所定傾斜角度±θ_Sを越える毎
にトリガパルスPTを発生する。

パルス発生回路１０５はトリガパルスPTが
印加されると直ちに所定の時間幅T_Rを有する
パルス信号TSSを発生する。

アンドゲート１０７はパルス信号AOVが
“１”で、かつパルス信号TSSが“１”の時揺
れ検出信号ATOVを発生する。すなわち、ア
ンドゲート１０７は車体が傾斜角度θ_S以上の傾
きで、設定時間T_R以上継続して傾いていると
ローレベル（“１”）の揺れ検出信号ATOVを
出力する。

以上から設定時間T_Rが比較的長くなるよう
に時間幅調整回路１０６で調整しておけば車体
の傾きが比較的長く継続して±θ_Sを越えたかど
うかを識別することができる。そして、角度設
定部１０２により角度θ_Sを調整して車体の比較
的長く継続する傾きの検出感度を調整すること
ができる。

又、設定時間T_Rが比較的短くなるように時
間幅調整回路１１６で調整しておけばサイクル
の短い車体の揺れが±θ_Sを越えたかどうかを識
別することができる。そして、該設定時間幅
T_Rを調整することにより、あるいは設定角度
θ_Sを調整することにより揺れ検出感度を調整す
ることができる。尚、T_Rが小さくなる程小さ
な揺れを検出できるようになり感度が増大す
る。

(B) シヨツク検出動作 車体２０１にシヨツクが加えられるとセンサ
１０１の振り子１０１ｂは固有振動数で振動す
る。この結果、該固有振動数を有し、かつシヨ
ツクの大きさに応じた振幅を有する信号SLSが
センサ１０１から出力され、コンパレータ１０
３からは第８図Ａに示すパルス信号AOVが出
力される。尚、時刻T_SKにおいてシヨツクが車
体に加えられたものとする。

パルス信号AOVは立ち上がり検出回路１０
８に印加され、該立ち上がり検出回路１０８は
パルス信号AOVの立ち上がり（第８図Ａ矢印
部分）を検出してトリガパルスPT′を発生して
パルス発生回路１０９に印加する。すなわち、
立ち上がり検出回路１０８は、車体にシヨツク
が加えられて振り子１０２ｂが固有振動数で所
定角度θ_Sを越えて振動するとき、振動θ_Sを越え
た領域からθ_S以下の領域に移行する時にトリガ
パルスPT′を発生する。

パルス発生回路１０９はトリガパルスPT′が
印加されると直ちに所定時間T_Sの間ローレベ
ル（“１”）となるパルス信号TSS′を発生する。
尚時間T_Sが経過する迄に次のトリガパルス
PT′が発生しても無視される。

アンドゲート１１１はパルス信号AOVがロ
ーレベル（“１”）で、かつパルス信号TSS′が
ローレベル（“１”）のときシヨツク検出信号
SOVを発生する。すなわち、アンドゲート１
１１はパルス信号AOVの周期が所定時間以下
の時に、換言すれば相当のシヨツクが加えられ
てセンサの振り子１０１ｂが固有振動数で、か
つ所定振幅以上の振幅で振動する時ローレベル
のシヨツク検出信号SOVを発生する。

尚、本発明においては、シヨツクにより振り
子１０２ｂの振幅が所定の角度θ_Sを越えた後該
振幅がθ_S以下になつた時刻から次に再びθ_S以上
になつた時刻迄の時間が所定時間T_S以下かど
うかをチエツクしてシヨツクが発生したかどう
かを識別するようにしたから、第９図Ａに示す
ような小さな揺れが発生して狭い間隔のパルス
信号AOV（第９図Ｃ）が発生してもこれを明確
に区別することができ、誤動作することがな
い。

又、設定時間T_Sを調整することによりシヨ
ツク検出の感度を調整することができる。従つ
て、揺れや傾きの感度を変えることなく独立に
シヨツク検出の感度を調整することができる。

以上は、第２図に示すセンサ１０１を用いた場
合であるが、本発明は第１０図、第１１図に示す
センサを用いてもよく、この場合には第１図点線
で囲んだ部分を第１０図、第１１図のセンサで置
き換える。

＜発明の効果＞ 以上説明したように本発明によれば、部材（た
とえば車体）の受けるシヨツクに応じて反転する
パルス信号を出力するセンサ部と、該パルス信号
の周期が所定時間以下であるかどうかを監視し、
所定時間以下の場合にシヨツク検出信号を出力す
る検出回路とで構成すると共に、前記所定時間の
時間幅を調整する調整回路を設けてモーシヨンセ
ンサ装置を構成したから、シヨツク検出感度を連
続的に調整することができると共に、揺れや傾き
の感度を変えることなく独立してシヨツク検出感
度を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロツク図、第
２図は本発明に用いられるセンサの構成図、第３
図乃至第５図は本発明の概略説明図、第６図及び
第７図は揺れ検出を説明するタイムチヤート、第
８図及び第９図は本発明のシヨツク検出を説明す
るタイムチヤート、第１０図及び第１１図は従来
のモーシヨンセンサ装置説明図である。 １０１……センサ、１０２……角度設定部、１
０３……コンパレータ、１０４……立ち下がり検
出回路、１０５……パルス発生回路、１０６……
時間幅調整回路、１０７……アンドゲート、１０
８……立ち上がり検出回路、１０９……パルス発
生回路、１１０……時間幅調整回路、１１１……
アンドゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 部材に取り付けられ、該部材が受けるシヨツ
   クに応じた振幅と周期を有する信号を出力するセ
   ンサと、 部材の所定傾斜角度に応じたレベルを設定する
   レベル設定回路と、 前記センサの出力信号値と設定レベルの大小を
   判別し、該大小に応じて反転するパルス信号を出
   力する比較回路と、 該パルス信号の周期が所定時間以下であるかど
   うかを監視し、所定時間以下の場合にシヨツク検
   出信号を出力するシヨツク検出回路と、 前記所定時間の時間幅を調整する調整回路とを
   有することを特徴とするモーシヨンセンサ装置。