JPH0315767A - 故障検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、自動車用エアバッグ装置等に用いられる起
動用抵抗器の故障検出装置に関し、特に安価で信頼性の
高い故障検出装置に関するものである． ［従来の技術］ 従来より、自動車用エアバッグ装置においては、衝突時
に瞬時にエアバッグを展開するため、比較的抵抗値の小
さいスクイブと呼ばれる起動用ヒータが用いられている
。このような起動用抵抗器は故障が発生すると人命にか
かわるため、抵抗値に異常があるか否かが常に監視され
ている．第７図は、例えば特公昭６１−５７２１９号公
報に記載された、自動車用エアバッグ装置における従来
の故障検出装置を示す回路図である． 図において、（１）は自動車に搭載されたバツテリ即ち
直流電源、（２〉は直流電源〈１）に接続されたエンジ
ン始動用のイグニション〈点火）スイッチである。

（３）は点火スイッチ（２〉を介して直流電源（１）に
接続された加速度センサ（Ｇセンサ〉であり、常間接点
〈３ｌ）及び抵抗器（３２）の並列回路で構成されてい
る．〈４）は接続点ＡでＧセンサ（３〉に接続されたエ
アバッグ展開用のスクイブ（被監視抵抗器）であり、Ｇ
センサ（３）内の抵抗器（３２）と共に第１の直列回路
を構成している． （５）は接続点Ｃで被監視抵抗器（４）に接続された別
のＧセンサであり、Ｇセンサ（３）と同様に常開接点（
５１）及び抵抗器（５２）の並列回路で楕成され、他端
は接地されている． （６）はＧセンサ（３〉及び（５）並びに被監視抵抗器
（４〉の各両端に接続され被監視抵抗器（４）の故障を
検出する故障検出回路であり、接続点Ａ及びＣに接続さ
れた直流の差動増幅回路（７）と、この差動増幅回路〈
７〉の出力端子に接続された比較回路（８）とから構戒
されている． 差動増幅回路（７）は増幅度を決定するための抵抗器〈
７ｌ）〜（７４）と演算増幅器〈７５）とからなり、抵
抗器（７１）は接続点Ａと演算増幅器（７５）の非反転
入力端子との間、抵抗器（７２）はグランドと演算増幅
器（７５）の非反転入力端子との間、抵抗器（７３）は
接続点Ｃと演算増幅器（７５）の反転入力端子との間、
抵抗器（７４）は演算増幅器（７５）の出力端子と反転
入力端子との間にそれぞれ挿入されている。

比較回路（８）は、直流電源（１）を分圧して基準電庄
を決定するための直列抵抗器（８１）〜（８３）と、抵
抗器（８１）及び（８２）の接続点が非反転入力端子に
接続され演算増幅器（７５）の出力端子が反転出力端子
に接続された演算増幅器（８４）と、抵抗器〈８２）及
び（８３）の接続点が反転入力端子に接続され演算増幅
器（７５〉の出力端子が非反転入力端子に接続された演
算増幅器（８５）と、演算増幅器（８４）及び（８５〉
の出力の論理積をとるアンドゲート〈８６〉とから構成
されている。

〈９〉は比較回路（８）の出力端子即ちアンドゲー｝　
（８６）の出力端子に接続された警報用のランプである
． 次に、第７図に示した従来の故障検出装置の動作につい
て説明する． 自動車の起動により点火スイッチ（２）が閉或されると
、Ｇセンサ（３）．（５Ｌ被監視抵抗器（４）及び故障
検出回路（６）は直流電源（１〉により給電され、常開
接点〈３１）及び（５１）が開放されているため、被監
視抵抗器（４〉の両端には、直流電源（１）電圧■１を
抵抗器（３２）　，（５２）及び被監視抵抗器（４）で
分圧した電圧が発生する。

このとき、抵抗器（３２〉及び（５２〉の抵抗値Ｒ，及
びＲ，がそれぞれ数１００Ω以上であるのに対し、被監
視抵抗器（４）の抵抗値Ｒ４は数Ωであり、又、電源電
圧Ｖ，は約１２Ｖなので、接続点Ａ及びＣ間の電圧差Ｖ
　Ａｅは数１０ｍＶとなる。例えば、Ｒ　ｙ＝　Ｒ　ｓ
＝　１　ｋΩ Ｒ，＝２Ω とすると、被監視抵抗器（４〉の両端電圧ＶＡｃは、Ｖ
　Ａｃ＝　１２ｘ　２／　（１０００＋　１０００＋２
）ξ１２輪Ｖ である． ここで、Ｇセンサ（３）が短絡故障したとすると、Ｖ　
Ａｃ＝　１２　Ｘ　２／　（１０００　＋　２）ξ２４
鱗■ となり、又、被監視抵抗器（４）が短絡故障したとする
と、 ＶＡＣ＝Ｏｖ となる．このように０〜数１０−■の範囲で変動する電
圧値に基づいて故障の判定を行なうためには、差動増幅
器〈７５）の増幅度が１００程度となるように、抵抗器
（７１）〜（７４）の抵抗値を調整する必要がある。

これにより、差動増幅回路（７）の出力電圧■，は、通
常は１．２Ｖ　．Ｇセンサ〈３）又は〈５）の短絡故障
時は２．４Ｖ．被監視抵抗器（４）の短絡故障時にはＯ
Ｖとなる． 従って、比較回路（８）内の抵抗器（８１）〜（８３）
は、出力電圧Ｖ？が正常時（１．２Ｖ）に演算増幅器（
８４）及び（８５〉の出力が共に「Ｈ」レベル、Ｇセン
サ（３〉又は（５）の短絡故障時（２．４Ｖ）に演算増
幅器（８４）の出力がｒ（−，レベル、被監視抵抗器（
４）の短絡故障時に演算増幅器（８５）の出力が「Ｌ」
レベルとなるように調整される． この結果、アンドゲート（８６）の出力は、正常時には
ｒＨＪレベルとなりランプ（９）を消灯状態にするが、
故障時には「Ｌ１レベルとなってランブ（９）を点灯さ
せ、運転手に異常を警報する。

Ｇセンサ（３）、（５冫及び被監視抵抗器（４〉が正常
のときに自動車が衝突事故を起こした場合は、常開接点
（３１〉及び（５ｌ）が閉成するので、被監視抵抗器（
４）が発熟してエアバッグを展開起動し、運転手を保護
することができる． ［発明が解決しようとする課題］ 従来の故障検出装置は以上のように、故障による電圧変
動を検出するために、直流の差動増幅回路（７）の増幅
度を１００程度に設定する必要があり、このため、増幅
度が大きいことからノイズに弱いという問題点があった
．又、直流差動増幅の場合は、増幅回路の入力オフセッ
ト電圧等の影響で誤差が生じ易いため、高精度の増幅素
子を用いる必要があるうえ、製造段階での微調整が要求
され、信頼性に欠けると共にコストアップを招くという
問題点があった． この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、安価で信頼性の高い故障検出装置を得ること
を目的とする． 「課題を解決するための手段１ この発明に係る故障検出装置は、被監視抵抗器とこの被
監視抵抗器に接続点Ａで接続された抵抗器とからなる第
１の直列回路と、接続点Ｂで互いに接続され第１の直列
回路内の抵抗比と同一の抵抗比を有する一対の抵抗器か
らなり、第１の直列回路に並列接続されてバランスされ
たホイートストンブリッジを構成する第２の直列回路と
、ホイートストンブリッジに給電するための直流電源と
、接続点Ａ及びＢに個別に接続されて交互に開閉される
第１及び第２のスイッチ回路と、これらスイッチ回路の
共通出力端子に接続された直流増幅凹路と、第１及び第
２のスイッチ回路のｒＷｔｒ７１に同期して切換えられ
る直流増幅回路の出力電圧の差に基づいて被監視抵抗器
の故障の有無を判定する判定回路とを備えたものである
。

又，この発明の別の発明に係る故障検出装置は、更に、
直流増幅回路にフィードバック接続されて直流増幅回路
の出力電圧を調整するための電圧調整回路と、電圧調整
回路と直流増幅回路との間に挿入され第２のスイッチ回
路と同期して開閉される第３のスイッチ回路とを備えた
ものである。

し作用］ この発明においては、バランスされたホイーｌ・ストン
ブリッジの接続点Ａ及びＤからの電圧を交互に切換えて
１つの直流増＠回路に入力し、このＷ流増幅回路の出力
電圧差を測定することにより、直流増幅回路の入力オフ
セット電圧や測定系の回路定数及び素子のバラツキの影
響をなくし、又、製造段階での微調整も不要として、被
監視抵抗器の抵抗値の遷移を正確に検出する． 又、この発明の別の発明においては、第２のスイッチ回
路の閉成により基準側の接続点Ｂの電圧が印加されたと
きには第３のスイッチ回路を閉戊し、電圧調整回路を接
続して直流増幅回路の出力電圧を判定回路の入力電圧範
囲の中央値に調整し、第１のスイッチ回路の閉成により
測定側の接続点Ａの電圧が印加されたときには第３のス
イッチ回路を開放し、フィードバック電圧を保持したま
ま電圧調整回路を直流増幅回路から切り離す．これによ
り、直流増幅回路の出力電圧が測定系以外の素子等の特
性変動にも影響されなくなり、更に正確な故障検出が可
能となる． ［実施例１ 以下、この発明の一実施倒を図について説明する．第１
図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、（６＾）
は故障検出回路（６）に対応しており、？１）〜（４）
及び（９）は前述と同様のものである。

又、故障検出回路（６＾）は、以下のく１０〉〜（１８
〉から構成されている． （１０）及び（ＩＩ）は接続点Ｂを介して接続された一
対の抵抗器からなる第２の直列回路であり、各抵抗器（
１０）及び〈１１〉の抵抗値Ｒ，。及びＲ．は抵抗器（
３２〉及び被監視抵抗器（４〉からなる第１の直列回路
の抵抗比と同一の抵抗比を有するようにＦ！整されてお
り、第１の直列回路に並列接続されてバランスされたホ
イートストンブリッジを構成している、 （ＩＺ）及び（１３）は接続点Ａ及びＢに個別に接続さ
れて交互に開閉される第１及び第２のスイッチ回路であ
り、この場合、それぞれＦＥＴ”Ｃ楕戊されている，　
（１４）は基準電圧■．を発生する基準電源である． （１５）は各スイッチ回路（ｌ２）及び（１３）の共通
出力端子Ｄに接続された直流増幅回路であり、共通出力
端子Ｄの電圧Ｖ０と基準電＃（１４）からの基準電圧■
■とを加算する加算器（１６）と、加算器（１６〉から
の入力電圧Ｅｉを増幅する増幅器（ｌ７）とから横成さ
れている． （１８）は増幅器（ｌ７）の出力電圧ＥＯに基づいて故
障の有無を判定する判定ｉｎであり、飼えばマイクロコ
ンピュータで楕成されており、各スイッチ回路（１２）
及び（ｌ３）に対しゲート開閉用の制御信号Ｆ，及びＦ
，を出力すると共に、故障を判定した場合にはランブ（
９〉を点灯するための駆動信号Ｈを出力するようになっ
ている． 次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する， まず、電源電圧をＶ１とし、ホイートストンブリッジ内
の抵抗器（３）、（４）．　（１０）．　（１１）の抵
抗値をそれぞれＲ，、Ｒ４、Ｒ１。、Ｒ．とすると、点
火スイッチ（２）を閉戒したときの各接続点Ａ及びＢの
電圧ｖＡ及びＶ．は、 ＶＡ＝ＶＩＲ４／（Ｒｌ＋Ｒ４）　　　　・・・（１〉
Ｖａ＝Ｖ＋Ｒｚ／（Ｒ＋ｏ＋Ｒｚ）　　　−（２）で与
えられる．ここで、Ｔｌｌ．監視抵抗器（４）の正常時
の抵抗値をＲ４”、抵抗値偏差をΔＲ，とすると、正常
値Ｒ．ｘから抵抗値層差ΔＲ，だけ変化したときの抵抗
値Ｒ４は、 Ｒ　＜　””　Ｒ　４　”＋ΔＲ．　　　　　　　−（
３）で表わされる．又、ホイートストンブリッジのバラ
ンス条件として、被監視抵抗器〈４）が正常なときに各
直列回路の抵抗比が等しくなるように抵抗器（１０）及
び（１ｌ）の抵抗値Ｒ１。及びＲ１１が設定されている
ので、 Ｒ　４”　／　Ｒ　３　＝　Ｒ　＋　＋　／　Ｒ　＋−
一α　・・・（４〉但し、α：抵抗比 となる．（１）〜〈４》式より、各接続点Ａ及びＢの電
圧■６及び■．は、 ＶＡ＝［αＶｌ／（１＋α｝］（１＋ΔＲ　．／Ｒ　．
　ｇ）・・・（５〉Ｖ．＝αＶｌ／（１＋α）　　　　
　　　　　　・・・（６）で与えられる．〈５》、（６
）式から明らかなように、Ｒ．＝Ｒ．”、即ち、ΔＲ　
４　＝　Ｏであれば、Ｖ．＝Ｖ．である． いま、第１のスイッチ回路（１２）が閉成〈オン）され
、第２のスイッチ回路（１３）が開放（オフ）されたと
すると、 ？　ａ　＝　Ｖ　Ａ となり、直流増幅回路（１５）には接続点Ａの電圧ＶＡ
が入力される．従って、このときの増幅器（１７）の入
力電圧及び出力電圧を、それぞれＥｉ１及びＥＯとする
と、 Ｅ　＋　＋　＝　Ｖ　Ａ　十Ｖ■ Ｅ　０１　＝　Ｇ　（Ｖ　ａ　十Ｖ　＊ｉ）　　　　　
　　・・・（７）但し、Ｇ：増幅器（１７）の増幅度 となる． 逆に、第１のスイッチ回路（１２）が開放され第２のス
イッチ回路（ｌ３）が閉成された場合は、Ｖ．＝Ｖ． となって、接続点Ｂの電圧Ｖ．が直流増幅回路（１５）
に入力される．従って、このときの増幅器（１７）の入
力電圧及び出力電圧を、それぞれＥｉ２及びＥｏ２とす
ると、 Ｅｉｔ＝Ｖｍ＋Ｖｓ＊ Ｅ　Ｑ２＝　Ｇ　（Ｖ　．十Ｖ　．．）　　　　　　　
　−＜８）となる． 判定回路（１８）は、各スイッチ回路（１２）及び（１
３）の開閉により切換えられた出力電圧Ｅ　ｏ　＋及び
ＥＯ２を、開閉切換タイミングに同期して取り込み、両
者の差電圧ΔＥＯを演算する．この差電圧ΔＥＯは、（
５）〜（８）式より、 ΔＥｏ＝　Ｅｏ，−　Ｅｏ２ 一αＧＶ，ΔＲ．／＜１＋α）Ｒ４Ｋ　・・・（９）で
与えられ、抵抗値偏差ΔＲ４に比例した値となる。

ココテ、Ｒ，＝１ｋΩ、Ｒ，”＝３０、Ｒ　，０＝　１
００ｋＱ、Ｒ．．＝３０００、Ｖ　，　＝　ＩＯＶ、ａ
　＝　３／　１０００，　Ｇ　＝　１００、とし、抵抗
値偏差がΔＲ，＝１Ωであったとすると、（９）式より
、差電圧ΔＥＯは、 ΔＥ　ｏ＝　１００（３／１０００）／３（１　＋　３
／１０００）！＝ｉ０．９９７Ｖ となる．即ち、波監視抵抗器（４）の抵抗値Ｒ４の偏差
ΔＲ．（＝１Ω）に対して差電圧ΔＥｏ（ξＩＶ）が生
じることが分かる．又、（９）式より、ΔＲ，＝０Ωの
ときΔＥｏ＝ＯＶであるから、ΔＲ４＝０．１Ωのとき
ΔＥｏξ０．ＩＶとなり、差電圧ΔＥｏは通常の電子回
路で十分に余裕をもって扱うことのできるレベルである
． 一方、基準電源（ｌ４）は、基革電圧ｖ＊ｌｌを加算器
（１６）に入力して増幅器（１７〉の入力電圧Ｅｉを補
正し、直流増幅回路（１５）の出力電圧ＥＯが、判定回
路〈１８〉の判定可能な電圧範囲内（例えば、Ｏ〜５Ｖ
）に入るようにしている．この判定電圧範囲は、使用さ
れる半導体素子等によって異なる． このとき、（７〉式で与えられる測定側の出力電圧Ｅｏ
１は、被監視抵抗器（４）の抵抗値Ｒ，によって変動す
るが、大きく変動してＯ〜５■の電圧範囲を越えても異
常値であることは容易に判定できるので特に支障は無い
．しかし、（８）式で与えられる基準側の出力電圧ＥＯ
２は、常に０〜５■の電圧範囲内に有ることが必要であ
り、基準電圧Ｖ　＋ｔ　ｇはこの点を考慮している．例
えば、上述と同様の条件下で、Ｇ　＝　１００とすると
、（８）式より、出力電圧ＥＯ２は、Ｅ　Ｏｘ　＝　１
００（Ｖ　−　＋　Ｖ　＊ｇ）であり、（１）式より、 Ｅ　Ｑ２＝　１００［Ｖ　＋　Ｒ　＋　＋／　（Ｒ　ｓ
ｏ　＋　Ｒ　ｚ）　＋　Ｖ　Ｒｌ］となる．この出力電
圧Ｅｏ．は他方の出力電圧Ｅｏ＋の中間、即ち２，５Ｖ
であることが望ましく、変動可能な範囲（公差）は２５
±１Ｖ程度である。以−ヒのことから、 １　５≦１００（０．００３Ｖ　．　＋　Ｖ　，．）≦
３．５　　・・・（１０）が成り立つ６又、基準電圧Ｖ
　ＲＥを、固定電圧ＶＲ。

と従動電圧（一〇．００３Ｖ　，　）とを加算したもの
と考えて、 ｖ，．＝ｖ，ｌ０−０．００３Ｖ＋　　　　　　・・・
（１１〉とすれば、（１０）、（１１）式より、固定電
圧Ｖ　ＲＯの満たすべき条件は， １５ｍＶ≦Ｖ　ｇｏ≦３５ｍＶ　　　　　　　−（１２
）となる，　（１２）式を変形ずれば、 Ｖ　ＲＯ　＝　２５ｍ　Ｖ　＋　ｌｏｍ　Ｖであり、基
準電圧Ｖ。．は回路技術的に十分余裕のある電圧である
ことが分かる． 上記実施例では、１つのＧセンサ（３〉のみを用いたが
、第２図のように２つのＧセンサ（３）及び〈５）を用
いても同等の効果を奏する．第２図はこの発明の他の実
施例を示す回路図であり、（１４＾）は入力端子が接続
点Ｃに接続された増幅度が１の増幅器であり、直流増幅
回路（１５Ｂ）にバイアス電圧を与えるようになってい
る，（１４Ｂ＞は増幅器（１４Ａ）と共に故障検出凹路
（６Ｂ）内に設けられた基準電源であり、基準電圧ｖＩ
ｌを発生する基準電源であり、直流増幅回路（１５Ｂ＞
の出力電圧ＥＯに適当なオフセット電圧を与えている．
この場合、直流増幅回路（１５Ｂ）は、直列接続された
演算増幅器（１７＾）及び（１７Ｂ）と、抵抗器（１９
Ａ）〜（１９Ｈ）とから構戒されており、抵抗器（１９
Ａ）は共通出力端子Ｄと演算増幅器（１７Ａ＞の非反転
入力端子との間、抵抗器（１９Ｂ）は増幅器（１４Ａ）
の出力端子と演算増幅器（１７Ａ）の非反転入力端子と
の間、抵抗器（１９Ｃ）は増幅器（１４Ａ）の出力端子
と演算増幅器（１７Ａ＞の反転入力端子との間、抵抗器
（１９Ｄ）は演算増幅器（１７Ａ）の出力端子と反転入
力端子との間、抵抗器（１９Ｅ）は演算増幅器（１７Ａ
　）の出力端子と演算増幅器（１７Ｂ＞の非反転入力端
子との間、抵抗器（１９Ｆ）は基準電源（１４Ｂ＞と演
算増幅器（１７Ｂ）の非反転入力端子との間，抵抗器（
１９Ｇ）は増幅器（１４＾）の出力端子と演算増幅器（
１７Ｂ）の反転入力端子との間、抵抗器（１９Ｈ　）は
演算増幅器（１７Ｂ）の出？端子と反転入力端子との間
にそれぞれ挿入されている． ここで、抵抗器（１９Ａ）〜（１９Ｈ）の抵抗値をそれ
ぞれＲＡ〜Ｒ■として、 ＲＡ＝Ｒｃ＝Ｒ．＝Ｒ．＝Ｒ．　　　＝−（１３）Ｒ．
＝ＲＩ，＝Ｒ，＝Ｒ．＝Ｒ，　　　・・・（１４）とす
ると、各スイッチ回路（１２）及び（１３）がそれぞれ
閉成されたときの出力電圧Ｅｏ＋及びＥｏｚは、Ｅ　０
１　＝　（Ｖ　Ａ−Ｖ　ｃ）（Ｒ　ｐ／Ｒ　ｓ）”＋Ｖ
　ｍＶ　。Ｆ　　・−　（１５）ＥＯ２＝（Ｖ−−Ｖ。

）（Ｒｐ／Ｒ−）２＋ＶＲ＋ＶｏＦ＝ｉｌ６）で与えら
れる．但し、■ｏは接続点Ｃの電圧である．又、ＶＯＦ
は演算増幅器（１７Ａ）及び（１７Ｂ＞の入力オフセッ
ト電圧であり、（１３）、〈１４〉式で与えられる値か
らの各抵抗器（１９Ａ）〜（１９１−１）の偏差によっ
て生じる誤差成分をも含む値である． 又、（１５）、（１６〉式において、 ＶＡＣ＝ＶＡ−■。

＝（Ｖ，−ＶＣ）Ｒ．／（Ｒ．＋Ｒ．）　　−（１７）
Ｖ．．＝Ｖ．−Ｖｃ ＝（Ｖ＋−Ｖｃ）Ｒ＋＋／（Ｒ＋ｏ＋Ｒｚ）・＝（１８
）であり、これらは、前述の（３〉、（４）式、即ち、
Ｒ　＝＝　Ｒ　４”＋ΔＲ４ Ｒ，”／Ｒ．＝　Ｒ．．／Ｒ．．＝α を考慮して変形することができる。例えば、低抗値偏差
ΔＲ，のわずかな変動を問題にする場合、ΔＲ．＃ＯΩ であるから、（１７）．（１８）式は、近似的に、ＶＡ
ｅ−ａ　（Ｖ．−Ｖ．）（１＋ΔＲ　−／Ｒ　．”）／
（１＋α＞・−（１９）Ｖ　，ｃ一ａ　（ｖ　１−Ｖ　
ｃ）／（１＋α）　　　　　　−（２０）と表わすこと
ができる． 従って、判定回路（１８）で／ｉｉｌ算される差電圧Δ
ＥＯは、（１５）、（ｌ６）、（１９）．（２０）式よ
り、ΔＥ　ｏ−Ｕ　（Ｌ−Ｖｃ）（Ｒ　ｐ／　Ｒ　ｓ）
’ΔＲ．／（１　＋ａ　）Ｒ　，”・・（２１） で表わされる。ここで、前述と同様に，各祇抗値を、Ｒ
，＝　１　ｋΩ、Ｒ．’＝３Ω、Ｒ，。＝１００ｋΩ、
Ｒ　，　，　＝　３００Ωとし、Ｒ，／Ｒ．＝ＩＯとす
る。又、抵抗器（５２）の抵抗値Ｒ，を、 Ｒ，。＞　＞　Ｒ　ｓ（＝　Ｒ−）＞　＞　Ｒ　，とす
れば、 Ｖ．−Ｖ。＝　Ｖ　，／２ ＝　ｉｏｖ となり、（２ｌ）式は、 ΔＥｏ＃３ΔＲ　．／　Ｒ　．” ＝ΔＬ となる． 従って、ΔＲ．＝０．１Ωに対して、ΔＥｏ＝０．ＩＶ
が得られ、前述と同様の感度で故障検出できることが分
かる． こうして、基準側の接続点Ｂの電圧Ｖ．に対応した出力
電圧Ｅｏ２と、測定側の接続点Ａの電圧Ｖ＾に対応した
出力電圧Ｅｏ．どの差電圧ΔＥＯから、被監視抵抗器〈
４）の変化分を検出することにより、測定系の特性変動
によって影響されない正確な検出が実現する． しかしながら、測定系以外の電源電圧Ｖ１が変動したり
、Ｇセンサ（５）内の抵抗器〈５２）の変動によって接
続点Ｃの電圧ＶＣが変動したりすると、（１０）式で表
わされる基準側の電圧Ｖ．ｅ（＝Ｖ．−Ｖ．）が変動し
てしまう．この結果、出力電圧Ｅｏｔが判定回路（１８
）ノ入力電圧範囲（Ｏ〜５Ｖ）の中心値（２．５Ｖ）か
らずれてしまい、検出対象となる接続点Ａ側の出力電圧
Ｅｏ．が測定できなくなるおそれがある。

次に、測定系以外の電源電圧■１又はＧセンサの抵抗器
〈５２〉等の条件が変動してら、出力電圧Ｅｏを安定に
することができるこの発明の別の発明について説明する
。

第３図はこの発明の別の発明の一実施例を示す回路図で
あり、（１）〜（ｌ８〉は第２図と同様のものである。

但し、この場合、増幅器（１４＾）の入力端子は、基準
開の接続点Ｂに接続されている．（２０〉は直流増幅回
路（１５Ｂ）にフィードバック接続されて直流増幅回路
（１５Ｂ）の出力電圧ＥＯを調整するための電圧調整回
路であり、演算増幅器〈２１）と、演算増幅器（２１〉
の入出力端子間に挿入されたコンデンサ（２２）とから
構成されている６（２３）１１圧調整回路（２０）　ト
直流ｊｆ’ｌ幅ＩＴ’ｌ（１５Ｂ）との間に挿入された
第３のスイッチ同路であり、判定回路（１８）からの制
御信号Ｆ，により、第２のスイッチ回路（ｌ３〉と同期
して開閉されるようになつている． 直流増幅回路（１５Ｂ＞の出力電圧Ｅｏは、第３のスイ
ッチ回路（２３）を介して演算増幅器（２１）の反転入
力端子（−）に印加され、基準電源（１４Ｂ）の基準電
圧Ｖ。は、演算増幅器〈２１）の非反転入力端子（＋）
に印加されている． 電圧調整回路（２０〉内の演算増幅器（２ｌ）から出力
されるフィードバック電圧ＶＦは、コンデンサ（２２）
を介して自身の反転入力端子（一〉に印加されると共に
、直流増幅回路（１５Ｂ＞内の抵抗器（１９Ｆ’）を介
して演算増幅器（１７Ｂ）の非反転入力端子（＋）に印
加されている． 次に、第４図のフローチャート図及び第５図の波形図を
参照しながら、第３図に示したこの発明の別の発明の一
実施例の動作について説明する．直流増幅回路（１５Ｂ
）に入力される電圧は、接続点Ｄの電圧Ｖｏと、バッフ
ァアンプ即ち増幅器＜１４＾）の出力電圧Ｖ　．（一Ｖ
　．）とである．従って、直流増幅回路（１５Ｂ＞から
の出力電圧Ｅｏは、 Ｅｏ＝　Ｉｎ−／（ＲＡ＋Ｒ−）ｌ（（Ｒ＝＋Ｒｏ）／
Ｒ−１（ＲＦ／’（Ｒ−＋Ｒ−）１×ｆ（Ｒ０＋Ｒ．）
／ｆｌ．）（Ｖ．−Ｖ．）＋｛（Ｒ，Ｒ，−Ｒ．Ｒ．）
／ｆｔ．（Ｆｌ．＋Ｒ，）｝Ｖ，＋（Ｒｃ／（Ｒｅ＋Ｒ
．）＋（（Ｒ．＋Ｒ，）／Ｒ．）Ｖ，＋Ｖ。，・・・（
２２〉 と表わされる．ここで、各抵゛抗値ＲＡ〜Ｒ．は、（１
．３＞、（ｌ４）式を満たしているので、（２２）式は
、Ｅｏ＝（ＲＰ／Ｒ−）”（Ｖ．−Ｖ．）＋ＶｓＶ．，
＝４２３＞となる． 一方、判定回路（１８）からは、第５図のように制御信
号Ｆ１〜Ｆ，が出力され、各スイッチ回路（１２）、（
１３）及び（２３〉の動作モードは、Ｎ）基準電圧（Ｅ
ｏ２）モード 第１のスイッチ回路（１２〉がオフ 第２、第３のスイッチ回Ｂ　（１３）　．（２３）がオ
ン（［１）測定電圧（Ｅｏ．）モード 第１のスイッチ回路（ｌ２）がオン 第２、第３のスイッチ回路（１３）、（２３）がオフの
２通りとなる． まず、時Ｍ　Ｌ　ａ　〜ｔ　＋におイテ、ｒｆｉＨｎａ
号ｐ．ｈ＜オフ、ｒｔｉＩｔＢ信号Ｆ２及びＦ，がオン
になると、第１のスイッチ回路（１２）がオフとなって
、第２及び第３のスイッチ回路（ｌ３）及び（２３）が
オンとなる（第４図のステップＳｌ＋． このとき、動作モードは、基準電圧モード（１）であり
、出力電圧Ｅｏは、基準側の接続点Ｂに対応した出力電
圧ＥＯ２となる（ステップＳ２）．又、第２のスイッチ
回ｌ　（１３）の導通により、Ｖ．＝Ｖ．＝Ｖ． となるため、（２３〉式より、出力電圧Ｅｏ．は、ＥＯ
２：ＶＦ＋ｖＯＦ　　　　　　　．．．（２４）となる
。更に、第３のスイッチ回路（２３）の導通により、出
力電圧Ｅｏ，が電圧調整回路（２０）に入力され、演算
増幅器（２１）は、（２４）式において、ＶＦ＋Ｖ。，
＝■， となるようにフィードバック電圧■，を調整する．これ
により、出力電圧Ｅ　ｏ２は、判定回路〈１８）の入力
電圧範囲の中心値である基？ｓ！圧■７に正確に調整さ
れる． 次に、時刻Ｌ．〜ｔ，において各制御信号Ｆ，〜Ｆ，が
反転し、第１のスイッチ回路（１２）がオン、第２及び
第３のスイッチ回路（１３）及び（２３）がオフになる
と（ステップＳ３）．動作モードは測定電正モード（『
）となり、出力電圧Ｅｏは、測定側の接続点Ａに対応し
た出力電圧Ｅｏ１となる（ステップｓ４〉．又、第１の
スイッチ回路（１２〉の導通により、Ｖ．＝ＶＡ Ｖ．＝Ｖ． となるため、（２３）式より、出力電圧Ｅｏ．は、Ｅｏ
Ｉ＝（ＲＰ／Ｒ−）２（Ｖ．−Ｖ．）＋Ｖ，＋Ｖ．，−
・−（２５）となる． このとき、第３のスイッチ回路（２３）がオフとなり、
演算増幅器（２１）の入力が得られなくなるが、コンデ
ンサ（２２）により基準動作モードＨ）時のフィードバ
ック電圧ＶＦが保持されているため、（２４）式より、 ＶＦ＝Ｅｏ２−Ｖｏ， ＝Ｖ．−Ｖ。２　　　　　　　・・・（２６）となる．
従って、出力電圧Ｅｏ，は、（２５）、（２６）式より
、 ＥＯｌ＝（ＲＰ／Ｒ．）”（ＶＡ　　Ｖａ）＋　Ｖ＊　
　＝１２７）となる． （２７）式から明らかなように、測定電圧モード時の出
力電圧Ｅｏ，は、常に基準電Ｉ｝ＥＶ．を中心として、
ホイートストンブリッジの接続点Ａ及びＨの電圧差（Ｖ
Ａ−Ｖ．）を増幅した値分だけ変動した値となる．従っ
て、基準電圧Ｖ，を判定回路（ｌ８）の入力電圧範囲の
中心値に設定しておけば、電源電圧Ｖｌの変動や、Ｇセ
ンサ〈３〉及び（５）の抵抗比の変動等に影響を受ける
ことなく、電圧差（Ｖ．−Ｖ．）を測定することができ
、第２図の場合と同様に、被監視抵抗器（４）の抵抗値
変化を検出することができる． １ロち、差電圧ΔＥｏ（−　Ｅｏ．−Ｅｏ，）が、予め
設定された許容変動幅ΔＥ以上であるか否かを判定し（
ステップＳ５）． ＥＯ，ＥＯ２＋≧ΔＥ となったときに、駆動信号Ｈを出力して、ＩＦ報用のラ
ンプ（９）を点灯させる（ステップＳＳ＞。

一方、ステップＳ５において、差電圧ΔＥｏが許容変動
幅ΔＥの範囲内であると判定された場合は、ステップＳ
１に戻り、同様の動作を繰り返す。

第５図は、時刻ｔ，〜ｔ，の区間において出力電圧Ｅｏ
Ｉが許容変動幅ΔＥを越えたことが検出され、処理動作
の遅れ時間後の時刻ｔ４において駆動信号Ｈがオンとな
った場合を示す． 上記実施例では、１つのエアバッグシステムの被監視抵
抗器（４）の抵抗値変動を検出する場合を示したが、複
数の被監視抵抗器の抵抗値変動を同時に検出することも
できる． 第６図はこの発明の別の発明の他の実施例の回路図であ
り、２つのエアバッグシステムの故障検出に適用した例
を示す． この場合，Ｇセンサ（３′）、（５′〉及び被監視代抗
器（４′）からなる第２のエアバッグシステムが、（３
〉〜〈５〉からなる第１のエアバッグシステムと並列に
設けられている． 又、故障検出回路（６Ｄ）内には、Ｇセンサ（３′）内
の抵抗器及び被監視抵抗器〈４′〉と共に第２のホイー
トストンブリッジを構戒するための抵抗器（１０′）及
び（１１′）と、第２のホイートストンブリッジに対応
する第１及び第２のスイッチ回路（１２′）及び＜１３
′）と、第１及び第２のホイートストンブリッジの接続
点Ｂ及びＢ′を選択的に増幅器（１４＾）に接続するた
めの第４のスイッチ回路（２４）及び（２４”）とが更
に設けられている． 従って、判定凹路（１８）は、各スイッチ回路に対応し
た制御信号Ｆ，〜Ｆ４、Ｆｌ′、Ｆ２′及びＦ４′によ
り、各ホイートストンブリッジに対して、交互に、それ
ぞれ２通りの動作モードに切換える．即ち、被監視抵抗
器（４）を監視する場合には、第１の・ホイートストン
ブリッジを選択するため、第４のスイッチ回路（２４）
を駆動するための制御信号Ｆ．がオンとなり、制御信号
Ｆｌ’、Ｆ２’及びＦ，は全でオフとなる．このとき、
制御信号Ｆ．〜Ｆ，は、第４図のように動作モードを（
Ｎ及び（ＩＩ）に切換える． 又、被監視抵抗器（４′）を監視する場合には、第２の
ホイートストンブリッジを選択するため、第４のスイッ
チ回路（２４′）を駆動するための制御信号Ｆ，′がオ
ンとなり、制御信号Ｆ．、Ｆ２及びＦ，は全てオフとな
る．このとき、制御信号Ｆ，′、Ｆ，及びＦ３は、第４
ＵＪＡのＦ１〜Ｆ３と同様に動作し、２通りの動作モー
ド（Ｉ′〉及び（■′）に切換える。

いずれの場合も、基準電圧モードＮ）又は（１′）にお
いては、接続点Ｂ又はＢ′に対応した出力電圧Ｅｏ２が
得られ、測定電圧モード（１１〉又は（ｆｆ′）におい
ては、接続点Ａ又はＡ′に対応した出力電圧Ｅｏが得ら
れる． このとき、第２のホイートストンブリッジにおける抵抗
器〈３′）及び被監視抵抗器（４′〉と、低抗器（１０
’）及び（１１”）との抵抗比の相違により、接続点Ａ
′及びＢ′の電圧■．′及びＶｓ′が■１及びＶＩｌと
異なったとしても、出力電圧Ｅｏ１は基準電圧Ｖ，ｌを
中心として変動するので何ら支障は生じない。

尚、上記各実施例では、各スイッチ凹路を切換駆動する
制御信号を判定回路（１８）により生成したが、別のタ
イミング回路（図示せず）により生成してもよい． 又、被監視抵抗器（４〉が自動車用エアバッグ装置の起
動用ヒータの場合を示したが、同様に比較的低抵抗値の
ものであれば他の抵抗器に適用しても同等の効果を奏す
ることは言うまでもない６Ｆ発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、被監視抵抗器とこの被
監視抵抗器に接続点Ａで接続された抵抗器とからなる第
１の直列回路と、接続点Ｂで互いに接続され第１の直列
回路内の抵抗比と同一の抵抗比を有する一対の抵抗器か
らなり、第１の直列回路に並列接続されてバランスされ
たホイートストンブリッジを横或する第２の直列回路と
、ホイートストンブリッジに給電するための直流電源と
、接続点Ａ及びＢに個別に接続されて交互に開閉される
第１及び第２のスイッチ回路と、これらスイッチ回路の
共通出力端子に接続された直流増幅回路と、各スイッチ
回路の開閉に同期して切換えられる直流増幅回路の出力
電圧の差に基づいて被監視抵抗器の故障の有無を判定す
る判定回路とを設けたので、直流増幅回路の入力オフセ
ット電圧や計測系の回路定数及び素子のバラツキの影響
がなくなると共に、製造段階での微調整も不要となり、
安価で信頼性の高い故障検出装置が得られる効果がある
． 又、この発明の別の発明によれば、更に、直流増幅回路
にフィードバック接続されて直流増幅回路の出力電圧を
調整するための電圧１１整回路と、電圧調整回路と直流
増幅回路との間に挿入され第２のスイッチ回路と同期し
て開閉される第３のスイッチ回路とを設け、第２のスイ
ッチ回路が閉成されているときには電圧調整回路のフィ
ードバックにより直流増幅回路の出力電圧を判定回路の
入力電圧範囲の中央値に調整し、第１のスイッチ回路が
閉成されたときにはフィードバック電圧を保持したまま
電圧調整回路を直流増幅回路から切り離すようにしたの
で、直流増幅回路の出力電圧が測定系以外の素子等の特
性変動にも影響されことがなく、更に正確で信頼性の高
い故障検出装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明の他の実施例を示すブロック図、第３図はこ
の発明の別の発明の一実施例を示す回路図、第４図は第
３図内の判定回路の動作を示すフローチャート図，第５
図は第３図の動作を説明するための波形図、第６図はこ
の発明の別の発明の他の実施例を示す回路図、第７図は
従来の故障検出装置を示す回路図である． （１）・・・直流電源　　　　（４）・・・被監視抵抗
器（６＾）．（６Ｂ）．（６Ｃ）．（６Ｄ）・・・故障
検出回路（１０）．（１１）．（３２）・・・抵抗器（
ｌ２）・・・第１のスイッチ回路 （１３）・・・第２のスイッチ回路 （２３）・・・第３のスイッチ回路 （１５）　．（１５Ｂ）・・・直流増幅回路（ｌ８）・
・・判定回路　　　　（２０〉・・・電圧調整回路Ａ．
Ｂ・・・接続点　　　　Ｄ・・・共通出力端子Ｅｏ・・
・出力電圧　　　　ＶＡ・・・接続点Ａの電圧■１・・
接続点Ｂの電圧

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被監視抵抗器とこの被監視抵抗器に接続点Ａで接
   続された抵抗器とからなる第１の直列回路と、 接続点Ｂで互いに接続され前記第１の直列回路内の抵抗
   比と同一の抵抗比を有する一対の抵抗器からなり、前記
   第１の直列回路に並列接続されてバランスされたホイー
   トストンブリッジを構成する第２の直列回路と、 前記ホイートストンブリッジに給電するための直流電源
   と、 前記接続点Ａ及びＢに個別に接続されて交互に開閉され
   る第１及び第２のスイッチ回路と、これらスイッチ回路
   の共通出力端子に接続された直流増幅回路と、 前記第１及び第２のスイッチ回路の開閉に同期して切換
   えられる前記直流増幅回路の出力電圧の差に基づいて前
   記被監視抵抗器の故障の有無を判定する判定回路と、 を備えた故障検出装置。
2. （２）直流増幅回路にフィードバック接続されて前記直
   流増幅回路の出力電圧を調整するための電圧調整回路と
   、 この電圧調整回路と前記直流増幅回路との間に挿入され
   第２のスイッチ回路と同期して開閉される第３のスイッ
   チ回路と、 を備えた特許請求の範囲第１項記載の故障検出装置。