JPH0490943A - 故障診断回路 - 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） 本発明は、車両のエアバッグシステム、ブリテンショナ
ーシステム等に用いる衝突検出装置に関し、特に衝突検
出装置の故障診断回路の改良に関する。

（従来の技術） 加速度センサ部の断線やショー）・及び信号処理回路の
故障等の異常の有無を診断する居合、従来は加速度セン
サに機械的振動を与えたり、逆圧電効果を生じるパルス
信号を与えたりする方法を用いた故障診断装置が知られ
ている（例えば特開昭６３−２４１４６７号公報又は特
開平１−１６８５４５号公報）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記従来装置では加速度センサ部の圧電
効果素子に、故障診断のための機械的振動を加える機構
を付加したり逆圧電効果を発生させるために必要な電極
を取付けたりすることそれ自体が故障の確率を上げてし
まうといった矛盾が避けられなかった。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、加速
度センサからの本来の加速度出力信号に悪影響を与える
こと無く、且つ構造簡単で故障率を上げずに確実に加速
度センサ及びその周辺回路の異常を検出できる故障診断
回路を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、加速度検出用の圧電
効果素子を含む加速度センサ回路と、核力り速度センサ
回路の加速度出力を信号処理する加速度信号処理回路を
備える衝撃検出装置の故障診断回路において、前記加速
度センサ回路に前記加速度センナ回路及びまたは前記加
速度信号処理回路の故障が検出可能な診断信号を入力す
る診断信号発生器と、該診断信号入力時の前記加速度セ
ンサ回路及びまたは前記加速度信号処理回路の応答出力
により前記加速度センサ回路及びまたは前記加速度信号
処理回路の故障を判別する判別回路とを設けるようにし
たものである。

（作用） 加速度センサ回路に、加速度センサ回路及びまたは加速
度信号処理回路の故障が検出可能な診断信号が入力され
ると、その診断信号に対する加速度センサ回路及びまた
は加速度信号処理回路の応答出力が圧電効果素子の異常
時において正常時と異なるものとなり、圧電効果素子の
異常が検出される。また、圧電効果素子の異常時と同様
の応答出力の変化を招来する他の回路部品の異常も検出
される。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図１ま、本発明の一実施例に係る車両衝突検出装置
の故障診断回路の構成を示すブロック図である。この故
障診断回路は、加速度センサとしての圧電効果素子は、
正常時には静電容量を有することに着目し、加速度セン
サに異常検出用の電極を設けることなく、車両の運転開
始時に加速度センサ及び衝突検出信号処理回路及びその
出力段という全体の系についての故障診断を行い、その
後の運転中は比較的故障確率の高い加速度センサ回路（
圧電効果素子及びその周辺回路）のみを故障診断するよ
うに構成したものである。

同図中、１は圧電効果素子であり、加速度（マイナス値
も含む）に応じた歪みを生じて起電力を発生するように
配されている。圧電効果素子】の一端には抵抗２の一端
が接続され、該抵抗２は圧電素子１の出力インピーダン
スに対して十分大きな高抵抗を有し、圧電効果素子ｌが
発生する電荷を放電する。圧電効果素子１の前記一端は
、同時にインピーダンス変換回路３を介して、加速度信
号処理回路５及び運転時故障判別回路１６に接続されて
いる。また、抵抗２の他端には基準電圧Ｖｃが与えられ
ている。

圧電効果素子１の他端には、波形整形回路４が接続され
ており、この波形整形回路４は、後述する運転開始時診
断信号発生器１０及び運転時診断信号発生器１１から加
算器１８を介して入力されるそれぞれの診断信号に対し
て、コンデンサ（静電容量を有する素子）とみなした圧
電効果素子１へ出力すべき所定の波形整形を行うもので
ある。

前記加速度信号処理回路５は、圧電効果素子１が受けた
加速度に応じた電気信号がインピーダンス変換回路３を
経由して入力されるとき、該加速度が車両の衝突条件を
満足するものであるが否かを判別するものであり、衝突
と判別したときには、エアバッグ等を作動させるための
雷管６を点火すべく点火信号を駆動素子７へ出力する。

駆動素子７は、雷管６の一端に接続されており、点火信
号が入力されると雷管６の一端を接地する。雷管６の他
端は、回路断続器１３及びスイッチ１７を介してイグニ
ッションスイッチＩＧに接続されており、イグニッショ
ンスイッチＩＧ、回路断続器１３及びスイッチ１７が全
てオン状態のときに雷管６の前記一端が点火信号によっ
て接地されると、雷管６が点火される。雷管６の前記他
端は、更に後述する運転開始時故障判別回路１４にも接
続されている。なお、回路断続器工３は、後述するよう
に出力禁止回路１２の出力により、そのオン／オフ（閉
成／開成）が制御されるものであり、またスイッチ１７
は、実際に所定以上の負の加速度が加わっている時のみ
雷管６が点火され得るように安全のために設けられた機
械式の加速度検出スイソチであり、通常−１，５Ｇから
一２Ｇで閉成（オン）されるようになっている。

ここで、回路断続器１３及びスイッチ１７の直列回路と
並列に抵抗１５が接続されているが、この抵抗１５は、
運転開始時故障判別回路１４が雷管６の前記他端の電圧
により、故障検出ができるようにするために設けられた
ものであり、駆動素子７がオンとなっても抵抗１５を流
れる電流だけでは雷管６が絶対に点火されないような抵
抗値を持つ。

方、運転開始条件検出回路８は、例えば車両ツキ−・ス
インチャイグニッション・スイッチＩＧに接続され、こ
れらのスイッチのオン等を検出するなどして該車両が走
行可能状態、つまりエアバング等の安全装置（衝突検出
装置）が作動可能であることが必要となる待機状態に切
り替わったタイミングを検出する回路であり、信号切り
替え器９に接続されている。信号切り替え器９は、前記
運転開始条件検出回路８が該車両の走行可能状態を検出
した時点から所定の時間のみ運転開始時診断信号発生器
１０から診断信号が発生し、その後該車両が走行可能状
態にある間室に運転時診断信号発生器１１から診断信号
が発生するように前記発生器１０及び１１を制御する。

運転開始時診断信号発生器１０は、車両の走行可能状態
検出直後の所定時間のみ加算器１８を経由してそれぞれ
前述の、波形整形回路４→圧電効果素子１−インピーダ
ンス変換回路３−加速度信号処理回路５→駆動素子７→
雷管６という系全体（以下、「系ＡＪと記す）を診断す
る（以下「始動時診断」という）ための信号を送る。

なおこの際前記系Ａ全体が正常な場合、駆動素子７に実
際の点火信号と同程度の出ノＪが発生し雷管６が作動し
てしまうことも有りうる条件となるため、それを防止す
べく出力禁止回路１２を経由して前記回路断続器１３の
オン／オフを制御し、これを運転開始時診断信号発生器
１０が作用している時間のみ開路（オフ）状態として故
障診断時における雷ｖ６への通電を確実に防止している
。

前記運転開始時故障判別回路１４は運転開始時診断信号
発生器１０が作用している時間のみ前記系Ａの故障診断
を行い、故障検出がなされた場合のみオア回路１９及び
出力禁止回路１２を介して回路断続器１３を開路状態に
制御して雷管６の作動を禁止する。

一方、運転時診断信号発生器１１は運転開始時診断信号
発生器１０の作用が終了した時点から当該車両が走行可
能状態にある間室に加算器】８を経由してそれぞれ前述
の波形整形回路４→圧電効果素子Ｉ→インピ一ダンス変
換回路３という系全体（以下、「系ＢＪと記す）を診断
する（以下「運転時診断」という）ための信号を送る。

運転時故障判別回路１６は、運転時診断信号発生器１１
が作用している間室に前記系Ｂの故障診断を行い、故障
検出がなされた場合のみオア回路１９及び出力禁止回路
１２を介して回路断続器Ｉ３を開路状態に制御して雷管
６の作動を禁止する。

前述の様に出力禁止回路１２は、運転開始時診断信号発
生器］０が作用している時間は回路断続器〕３を開路状
態に制御して雷管６の作動を確実に禁止するが、運転開
始時故障判別回路１４もしくは運転時故障判別回路１６
により故障検出がなされた場合については回路断続器】
３を開路状態に制御して雷管６の作動を禁止しても良い
し、しなくても良い。なお、故障診断中の出力禁止時や
故障検出状態である時には、その状態を運転者等に表示
するだめの表示回路（図示せず）を設け、出力禁止回路
１２の出力信号ｌＮｌ−１を該表示回路に供給するよう
にしてもよい。

また、図示しないが、車両の停車状態／走行状態を検出
する信号を取り込み、その信号を第１図における運転開
始条件検出回路８と同様の診断開始条件回路に入力して
利用することで、車両の停車のたびに故障診断を行うよ
うにすることも可能である。

尚、本実施例では、車両の走行可能状態検出直後の所定
時間内における前記系Ａの故障診断及び車両が走行−状
態にある間室に前記系Ｂの故障診断を行うようにした、
即ち始動時診断及び運転時診断をともに行うようにした
が、これに限るものではなく、始動時診断又は運転時診
断のいずれが方のみを行うようにしてもよい。

更に、前記系Ｂの運転時診断は、常時実行するのではな
く、タイマ等を使用して、任意の時間間隔で実行するよ
うにしてもよい。

第２図は、前記実施例に係る故障診断回路のより具体的
な構成例を示す図であり、第１図の構成要素と対応する
ものには同一の参照番号を付しである。

遅延回路ｌ旧は、イグニッションスイッチＩＧに接続さ
れており、該イグニッションスイッチＩＧのオンタイミ
ングを遅延させて、該遅延信号を第１の切換スイッチ１
０２の端子ａ及びタイムウィンドウコンパレータ１０３
に供給する。タイムウィンドウコンパレータ１０３は、
前記遅延信号に墓づいて、第１の故障診断時間を設定す
る信号を発生させ、電圧ウィンドウコンパレータ１０４
に入力する。電圧ウィンドウコンパレータ】０４は、第
２の切換スイッチ１０５を介して入力されるＲ点（オペ
アンプ１０８の出力）の電圧が、前記第１の診断時間内
において所定電圧範囲内にあるが否かを判別し７、その
判別結果を示す信号をラッチ回路＋０７及び第２の診断
時間を設定する診断時間設定回路１１６に供給する。ラ
ンチ回路１０７は前記判別結果を保持するものであり、
本実施例では、Ｒ点の電圧が前記所定電圧範囲内にある
ときには、ランチ回路１０７の出力はハイレールに保持
される。ラッチ回路３０７の出力はダイオード１１４を
介してＳ点（コンパレータ１１０の出力）に接続されて
いる。

なお、イグニノションスイノチオ／直後においては後述
するように、ランチ回路１１８の出力（Ｐ点の電圧）が
ローレベルとなり、第１及び第２の切換スイッチ１０２
．１０５はいずれも端子ａ−ｃ間が接続された状態とな
っている。これらの切換スイッチ］０２．　＋０５は、
Ｐ点の電圧がハイレベルのときには、端子ｂ−ｃ間が接
続された状態となる。

前記第１の切換スイッチ１０２の端子ＣはコンデンサＩ
１１及び抵抗１】２から成るバイパスフィルタを介して
圧電効果素子ｌの一端に接続されており、前記遅延回路
１旧から出力される遅延信号が運転開始時診断信号とし
て圧電効果素子１に供給される。圧電効果素子］の他端
はインピーダンス変換器として作用するオペアンプ１０
８の非反転入力に接続されている。前記バイパスフィル
タの抵抗１１２及び圧電効果素子１の前記他端に接続さ
れる抵抗２には、基準電圧Ｖｃが供給される。本構成例
では、圧電効果素子】、抵抗２及びオペアンプ１０８が
加速度センサ回路を構成する。

オペアンプ１０８の出力は、該オペアンプ１０８の反転
入力及び前記第２の切換スイッチ１０５の端子Ｃに接続
されるとともに、コンデンサ及び抵抗から成るバイパス
フィルタ１２７を介して衝突検出処理回路１０９に接続
されている。衝突検出処理回路＋０９は、例えば積分機
能を有する増幅回路等によって構成されるものであり、
本実施例では入力レベルが増加すれば出力レベルも増加
するように構成されている。衝突検出処理回路１０９の
出力はコンパレータ１１０の非反転入力に接続されてお
り、該コンパレータ１１０の反転入力には所定電圧ＶＩ
Ｌ１が供給されている。衝突検出処理回路＋０９の出力
は、圧電効果素ｆ１が正常時又は短絡している場合には
、前記運転開始時診断信号が供給されたとき、ハイレベ
ルとなり、所定電圧Ｖに１より高くなって、コンパレー
タ１１０の出力はハイレベルトする。コンパレータ１１
０の出力は抵抗１１３を介して電源（バッテリ電圧を安
定化した電圧ＶＢを供給する電源）に接続され、更に第
１のトランジスタ７のヘースに接続されている。本構成
例では、衝突検出処理回路１０９及びコンパレータ１１
０が加速度信号処理回路を構成する。

第１のトランジスタ７のエミッタは接地され、コレクタ
は雷管６、回路断続器１３、スイッチ１７、抵抗１５か
ら成る第１図の回路と同様の構成を有する回路に接続さ
れている。雷管６と回路断続器１３との接続点（Ｑ点）
は、インバータ１１５を介してアンド回路１２１に接続
されている。従って、アンド回路１２］の出力は、Ｑ点
の電圧がローレｌ〜ルでありかつ診断時間設定回路の出
力がハイレベルのとき、ハイレベルとなる。アンド回路
１２１の出力はランチ回路１１８を介して正弦波発生回
路１１７及び第１及び第２の切換スイッチ１０２．１０
５に接続されている。更に、ランチ回路１１８の出力は
、コンデンサ及び抵抗より成る微分回路１２２を介して
オア回路１２３の一方の入力に接続されている。

方、前記第２の切換スイッチ１０５の端子すはピーク電
圧検出回路１１９及びウィンドウコンパレータ１２０を
介してオア回路１２３の他方の入力に接続されている。

オア回路１２３の出力は第２のトランジスタ１２５のベ
ース及び回路断続器１３の制御入ノＪに接続されている
。回路断続器１３は、その制御入力がハイレベルのとき
オン状態となり、ローレベルのときオフ状態となる。第
２のトランジスタ１２５のコレクタは接地され、エミッ
タは異常発生警告用のランプ１２６を介してイグニッシ
ョンスイッチＩＧに接続されている。

正弦波発生回路１１７は、比較的低い周波数の正弦波信
号を発生し、運転時診断信号として第１の切換スイッチ
の端子すに供給する。前記ピーク電圧検出回路］１９は
、正弦波信号が圧電効果素子１こ供給されるときに、Ｒ
点の電圧のピーク値を検出して出力し、ウィンドウコン
パレータ１２０はそのピーク電圧が所定電圧範囲内にあ
るとき正常と判別してハイレベル信号を出力する。

以」−のように構成される故障診断回路の作用を、第３
図及び第４図を合わせて参照して説明する。

先ず、イグニッションスイッチオン（時刻ｔｏ）直後に
おいては、Ｐ点の電圧はローレベルであるため、２つの
切換スイッチ１０２．１０５は端子ａ−ｃ間が接続され
た状態にある。従って、時刻ｔ１に立」二がる遅延回路
１０１の出力信号（第３図（ｂ））が運転開始時診断信
号として、回路ブロックエに供給される。圧電効果素子
］は、正常時には静電容量を有するので、Ｒ点の電圧は
第３図（ｃ）■に示すような波形となる。また、圧電効
果素子】の短絡時には、入力された診断信号がほぼその
まま出力され（同図（ｃ）■〉、開放時には基準電圧Ｖ
ｅを継続する（同図（Ｃ）■）、。

方、タイムウィンドウコンパレータ１０３の出力は、時
刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ２にハイレベルとな
り、第１の診断時間Ｔ１経過後の時刻＋　３にローレベ
ルとなる（同図（ｄ））。電圧ウィンドウコンパレータ
１０４は、Ｒ点の電圧が第１の診断時間内（時刻ｔ２−
ｔ３の間）例えば第４図のｖｌ及び■２で設定される所
定範囲内にあるとき、ハイレベルを出力する一方、この
所定範囲外にあるときローレベルを出力する。ラッチ回
路１０７は、この出力状態を保持し、異常時（圧電効果
素子１の短絡又は開放時）には５点の電圧をローレベル
に保持する。その結果、トランジスタ７はオンされるこ
となく、故障検出時に雷管６が点火されることを防止す
る。

衝突検出処理回路１０９は、Ｒ点の電圧が大きく変化す
るとき、即ち、圧電効果素子１の正常時及び短絡時に、
入力電圧の変化に応じた時間に亘って所定電圧Ｖ＋ｕよ
り高い電圧を出力する。ただし短絡時は前述したように
ラッチ回路１０７の出力がローレベルとなるため、５点
の電圧は正常時のみ第３図（ｆ）に示すように時刻ｔｓ
−ｔ７間でハイレベルとなる。その結果、正常時のみ時
刻ｔｓ−１７間でトランジスタがオンしてＱ点の電圧が
ロレベルとなり、従ってインバータ１１５の出力は第３
図（ｆ）と同様に変化する。なお、このとき回路断続器
１３及びスイッチＩ７はともにオフ状態であるため、雷
管６が点火されることはない。

一方、診断時間設定回路１１６の出力は、電圧ウィンド
ウコンパレータ１０４の出力がハイレベルとなってから
所定時間経過後の時刻ｔ４においてハイレベルとなり、
第２の診断時間Ｔ２経過後の時刻ｔ５にローレベルとな
る（第３図（ｅ））。このとき、圧電効果素子Ｉ及び回
路定数が正常であれば、インバータ１１５の出力は第２
の診断時間Ｔ２内にハイレベルとなるので、アンド回路
１２＋の出力がハイレベルとなり、ラッチ回路１１８の
出力もローレベルからハイレベルに変化して以後その状
態が保持される。

ラッチ回路１１ｇの出力、即ちＰ点の電圧がローレベル
からハイレベルに変化すると、Ｔ点の電圧も同様に変化
しく同図（ｇ））、オア回路＋２３の出力も同様に変化
して回路断続器１３がオンされるとともに、第２のトラ
ンジスタ１２５がオフされて、ランプ１２６が消灯する
。なお、ランプ１２６は第２のトランジスタがイグニッ
ションスイッチオンと略同時にオンするため、該オン時
点から点灯を開始している。更に、Ｐ点の電圧がハイレ
ベルとなると、第１及び第２の切換スイッチ１０２．１
０５がｂ側に切換えられ、正弦波発生回路が正弦波信号
の出力を開始する。

また、圧電効果素子］の異常時においては、第２の診断
時間内にインバータ１１５の出力がハイレベルとならな
い（３点の電圧がハイレベルとならない）ので、ランチ
回路】１８の出力はローレベル状態を継続する。その結
果、オア回路１２３の出力はローレベルを継続するため
、回路断続器１３はオフ状態を継続し、ランプ１２６は
点灯し続ける。

このように、始動時（運転開始時）においては、イグニ
ッションスイッチのオン信号を遅延させたパルス信号を
運転開始時診断信号として使用して故障診断を行い、正
常時には、回路断続器１３をオンさせて雷管６を点火可
能な状態とし、ランプ１２６を消灯させて運転時診断を
行うモード（切換スイッチ＋０２．　］０５をｂ側にす
るモード）に移行する。また、異常検出時には、回路断
続器１３をオフ状態として雷管６の点火を確実に防止す
るとともに、ランプ１２６の点灯を継続して運転者に異
常を知らせることができる。

次に、第１及び第２の切換スイッチ１０２．１０５がｂ
側に切換えられた後は、正弦波発生回路１１７の出力信
号が運転時診断信号として、回路ブロックＩに供給され
る。この回路ブロックｌの利得及び位相の周波数特性は
第５図（ａ）、　（ｂ）に示すように、圧電効果素子１
が正常時と短絡時とで明らかに異なる特性となる。従っ
て、利得又は位相のいずれかの差異を検出することによ
り、圧電効果素子１の正常、短絡、又は開放（この場合
、出力信号は出ない）を判別することができる。本実施
例では、利得によってこの判別を行うようにしており、
回路ブロックＩに所定周波数の正弦波信号を入力する。

このとき、Ｒ点の電圧は、圧電効果素子１の正常時、短
絡時、開放時に対応して第６図に示すようになる。従っ
て、ピーク電圧検出回路１１９は、Ｒ点の電圧のピーク
値を検出し、ウィンドウコンパレータ１２０は該ピーク
値が所定範囲（例えば第６図のＶ］とｖ４と間の範囲）
内にあるとき、正常と判別してその出力をハイレベルと
する。また、短絡時又は開放時には、Ｒ点の電圧は前記
所定範囲外となり、ウィンドウコンパレータ１２０の出
力はローレベルとなる。

一方、Ｔ点の電圧は、始動時に正常であれＪｆ度ハイレ
ベルとなるが、微分回路１２２の時定数に応じて徐々に
そのレベルが低下する（第３図（ｇ））。

この時定数は、運転時診断の結果が正常であって、ウィ
ンドウコンパレータ１２０の出力がハイレベルをなるま
では、Ｔ点の電圧が略ハイレベル状態にあるように設定
されている。従って、始動時診断の結果が正常であれば
、その後運転時診断によって異常が検出されない限り、
オア回路１２３の出力はハイレベル状態を維持する。こ
れに対し、異常検出時には、ウィンドウコンパレータ１
２０の出力はローレベルとなり、前記時定数に応じた時
間経過後は、回路断続器１３はオフ状態とされ、ランプ
１２６が点灯される。

なお、Ｒ点の電圧変化は低周波数であるため、バイパル
スフィルタ１２７により、衝突検出処理回路１０９には
ほとんど入力されない。従って、運転中に運転時診断信
号（正弦波信号ンを常時回路ブロックＩに供給しても衝
突検出回路としての機能には何ら影響を与えない。

なお、回路ブロックＩは第７図（ａ）又は（ｂ）に示す
ような構成としてもよい。

本実施例によれば、圧電効果素子１が正常のときには、
該素子１が静電容量を有することに着目し、コンデンサ
の故障検出が可能な診断信号により異常を検出するよう
にしたので、圧電効果素子ｌに異常検出用の電極を設け
る必要がなく、故障帯を上げることなく簡単な構成で圧
電効果素子１の異常を検出することができる。

また、イグニッションスイッチのオン信号を遅延させた
パルス信号を運転開始時診断信号として使用するので、
パルス発生器を別個に設ける必要がなく、回路の構成を
簡単にすることができる。

更に、診断信号を回路ブロックＩから入力し、故障判別
のための応答出力を雷管６の電源側の端子（第２図Ｑ点
）から取り出すようにしたので、回路ブロックＩから衝
突検出回路１０９、コンパレータ１１０等を経由して雷
管６に至る回路系全体の故障判別が可能となる。ここで
、圧電効果素子１以外の回路部品の異常（例えば、バイ
パスフィルタ１２７のコンデンサ若しくは抵抗、あるい
はトランジスタ等が本来使用されるべきものと異なるも
のが使用されているといった異常）によって、Ｑ点の電
圧がローレベルとならない場合も、故障として判別され
ることはいうまでもない。

更に、運転時診断信号として低周波の正弦波信号を使用
しているので、最も簡単な構成のバイパスフィルタ１２
７によって衝突検出処理回路＋０９以降の回路系への影
響を除去することができ、衝突検出装置本来の機能を損
なうことなく、車両の運転中常時故障診断を行うことが
可能となる。

第８図は、本発明に係る故障診断回路の第２の具体的な
構成例を示す図であり、第１図又は第２図の構成要素と
対応するものには同一の参照番号を付しである。なお、
第８図の構成例は、始動時診断のみ実行するものである
。

以下、第２図の構成と異なる部分の構成のみ説明する。

遅延回路１０１の出力は、ダイオード１３０及び抵抗１
３］を介して回路ブロック■に接続されるとともに、タ
イムウィンドウコンパレータ１０３及びアンド回路１３
２に接続されている。タイムウィンドウコンパレータ１
０３の出力は、直接アンド回路１２１に接続され、アン
ド回路１２１の出力はランチ回路１１８を介してアンド
回路１３２に接続されている。

上述の構成において、イグニソションスインチがオンさ
れると、該オン時点から所定時間遅れて、Ｘ点の電圧が
ローレベルからハイレベルに変化する（第１０図（ａ）
の時刻ｔ１）。このときＲ点及びＹ点の電圧は、同図（
ｂ）、　（ｃ）に示すように、圧電効果素子１の正常時
、短絡時、開放時でそれぞれ異なる電圧波形となる。そ
の結果、衝突検出処理回路１０９の出力は、圧電効果素
子１の正常時のみ基準電圧ＶＲを越え、８点の電圧がハ
イレベルとなり、トランジスタ７がオンしてＱ点の電圧
がローレベルとなる。ここで、タイムウィンドウコンパ
レータ１０３の出力がハイレベルとなる時間、即ち故障
診断時間は、正常時にＱ点の電圧がローレベルとなる時
点が含まれるように設定されており、圧電効果素子１が
正常のときのみ、アンド回路１２１の出力がハイレベル
となる。その結果、ラッチ回路１１８及びアンド回路１
３２の出力もハイレベルとなり、回路断続器１３がオン
されるとともにランプ１２６が消灯される。

圧電効果素子１が短絡又は開放状態のときには、Ｑ点の
電圧はハイレベルを維持し、アンド回路＋２１の出力は
ハイレベルとならないので、回路断続器１３はオフ状態
を維持し、ランプ１２６は点灯し続ける。

なお、第１０図（ｂ）、　（ｃ）は正常時又は短絡時の
電圧が開放時の電圧と本来一致する部分も、わかり易く
するため若干ずらして表示している。

第９図は、第３の具体的な構成例を示す図であり、第３
の構成例は、前記第２の構成例の一部を変更したもので
ある。

オペアンプ１０８の出力は、直接衝突検出処理回路１０
９の入力に接続されるとともに、コンパレータ１３３の
非反転入力に接続されている。このコンパレータ１３３
の反転入力には基準電圧ｖに′が供給されている。コン
パレータ１３３の出力は、抵抗１３４を介して電源Ｖｓ
に接続され、更にラッチ回路１３５の入力に接続されて
いる。ランチ回路１３５の出力は、ダイオード１１４を
介してコンパレータ］＋１）の出力（８点）に接続され
ている。上記以外は第８図の構成例と同じである。

第９図において、Ｘ点の電圧がローレベルからハイレベ
ルへ変化したとき、Ｒ点の電圧は第１０図（ｂ）のよう
に変化する。ここで、基準電圧Ｖえ′は同図（ｂ）に示
すような値に設定されており、コンパレータ１３３の出
力は、圧電効果素子１が正常時のみハイレベルとなる。

その結果、ランチ回路１３５の出力がローレベルからハ
イレベルとなり、その状態が保持される。

このとき、衝突検出処理回路１０９の出力は、基準電圧
■λを越えて８点の電圧がハイレベルとなり、Ｑ点の電
圧はローレベルとな−る。従って、回路断続器１３がオ
ンされ、ランプ１２６が消灯される。

一方、圧電効果素子１の短絡時又は開放時には、Ｒ点の
電圧が第２の基準電圧Ｖ＋ｔ’を越えないので、コンパ
レータ１３３及びラッチ回路１３５の化ノアはローレベ
ル状態を維持する。従って、衝突検出回路１０９の出力
電圧が第１の基準電圧■１を越えても、８点の電圧はロ
ーレベルに維持され、Ｑ点の電圧はハイレベルを維持す
る。その結果、回路断続器】３及びランプ１２６はそれ
ぞれオフ状態及び点灯状態を継続する。

なお、上述した構成例では、イグニッションスイッチオ
ン時のパルス信号を遅延させて、始動時診断信号として
使用したが、これに限るものではなく、別途診断信号発
生器を設けるようにしてもよい。

また、上述の説明では、短絡、開放の異常が圧電効果素
子１において発生することを想定したが、圧電効果素子
１と他の回路とを維持するワイヤ等、あるいはオペアン
プ１０８、衝突検出処理回路１０９、コンパレータ１１
０等の周辺回路において異常が発生した場合にも、同様
に検出し得ることはいうまでもない。

以上のように、第８図又は第９図に示す構成によっても
、圧電効果素子１が正常のときには、静電容量を有する
という点に着目した異常検出を、簡単な回路で行うこと
ができる。

また、前記加速度センサ回路の故障判別については、車
両衝突検出装置が作動している間は常時行うことが望ま
しい。この場合、前記診断信号として前記車両衝突検出
装置で検出したい衝突波の周波数よりも低い周波数（前
記圧電効果素子と入力抵抗とからなる、バイパスフィル
タのカットオフ周波数の１０倍程度よりも低い周波数）
の信号を用いるとよい。

また、前記加速度センサ回路及び又は前記加速度信号処
理回路の故障判別は、前記車両衝突検出装置の電源投入
時に、及び／又は電源投入後に任意の時間間隔で、及び
／又は電源投入後でかつ当該検出装置が搭載された車両
の停止時に停止検出手段を設けて行うことが望ましい。

また、前記電源投入時又は電源投入後の車両の停止時に
行う故障判別は、前記加速度センサ回路及び又は前記加
速度信号処理回路の回路定数の異常診断を含むことが望
ましい。

加速度センサ回路の圧電効果素子が正常であれば該素子
が静電容量を有する一方、異常（短絡又は開放）時には
静電容量を有しないので、加速度センサ回路にコンデン
サの故障が検出可能な診断信号が入力されると、その診
断信号に対する加速度センサ回路及び又は加速度信号処
理回路の応答出力が圧電効果素子の異常時において正常
時と異なるものとなり、圧電効果素子の異常が検出され
る。また、圧電効果素子の異常時と同様の応答出力の変
化を招来する他の回路部品の異常も検出される。

なお、前記診断信号発生器及び又は前記判別回路が故障
した場合も診断信号に対する正常な応答出力が検出され
ないということで故障検出と同一のモードになることよ
り、本件の故障診ｖｆｒ回路は前記診断信号発生器及び
又は航記判別回路の故障検出まで可能システムであるこ
とは言うまでもない （発明の効果） 以上詳述したように本発明の故障診断回路によれば、加
速度センサ回路及びまたは力Ｕ速度信号処理回路の故障
検出が可能な診断信号にょ１）異常が検出されるので、
圧電効果素子に異常検出用の電極を設けることなく、且
つ本来の加速度信号に悪影響を与えることなく、圧電効
果素子及びその周辺回路の異常検出が可能となる。その
結果、簡単な構造で衝突検出装置の故障率を上昇させる
ことなく、かつ衝突検出装置本来の機能を損うことなく
確実に異常を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る故障診断回路の構成を
示すブロック図、第２図は第１図の故障診断回路の具体
的な構成例を示す図、第３図は第２図の回路の動作を説
明するためのタイミングチャート、第４図は第２図の電
圧ウィンドウコンパレータの動作を説明するためのタイ
ミングチャート、第５図は第２図の回路ブロックＪの周
波数特性を示す図、第６図は第２図のピーク電圧検出回
路の動作を説明するための図、第７図は第２図の回路ブ
ロック■の他の構成例を示す図、第８図は運転開始時診
断のみ行う故障診断回路の具体的構成例を示す図、第９
図は第８図の構成の変形例を示す図、第１０図は第８図
又は第９図の回路の動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。 １・圧電効果素子、３・インピーダンス変換回路、５・
加速度信号処理回路、６・雷管、１０・・運転開始時診
断信号発生器、１１・運転時診断信号発生器、１４・・
運転開始時故障判別回路、１６・−運転時故障判別回路
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１．加速度検出用の圧電効果素子を含む加速度センサ
   回路と、該加速度センサ回路の加速度出力を信号処理す
   る加速度信号処理回路を備える衝撃検出装置の故障診断
   回路において、前記加速度センサ回路に前記加速度セン
   サ回路及びまたは前記加速度信号処理回路の故障が検出
   可能な診断信号を入力する診断信号発生器と、該診断信
   号入力時の前記加速度センサ回路及びまたは前記加速度
   信号処理回路の応答出力により前記加速度センサ回路及
   びまたは前記加速度信号処理回路の故障を判別する判別
   回路とを設けたことを特徴とする故障診断回路。