JPH06201723A - Acceleration sensor and air bag system by using this - Google Patents

Acceleration sensor and air bag system by using this

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Publication number
JPH06201723A
JPH06201723A JP5263392A JP26339293A JPH06201723A JP H06201723 A JPH06201723 A JP H06201723A JP 5263392 A JP5263392 A JP 5263392A JP 26339293 A JP26339293 A JP 26339293A JP H06201723 A JPH06201723 A JP H06201723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
holo
glass
coating layer
acceleration sensor
magnetic body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5263392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Jitosho
典行 地頭所
Katsumitsu Kurihara
功光 栗原
Kiyoshi Saito
潔 齋藤
Shinjiro Ueda
真二郎 上田
Masami Tamura
雅巳 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5263392A priority Critical patent/JPH06201723A/en
Publication of JPH06201723A publication Critical patent/JPH06201723A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a highly reliable acceleration sensor having also a self- diagnostic function at the same time by deterioration of detecting accuracy in a low frequency area in the acceleration sensor to detect acceleration of a moving body while being mounted on the moving body. CONSTITUTION:An acceleration sensor is composed of a magnetic substance 2 installed in a case 1 fixed to a moving body so as to be capable of relative displacement, a glass enamel covering layer 3 arranged on this magnetic substance 2, a distortion resistance element 4 formed directly on this, a driving coil 5 arranged oppositely in a relative displacement possible part on the free end side of the magnetic substance 2 and the input, terminals 6a and 6b. Deterioration of detecting accuracy is by arranging the distortion resistance element 4 on the magnetic substance 2, and self-diagnosis becomes possible by the driving coil 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、加速度を検出する加速
度センサとこの加速度センサを用いたエアバッグシステ
ムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acceleration sensor for detecting acceleration and an airbag system using the acceleration sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の加速度センサを図9、図10によ
り説明する。同図によると、11は金属又は導電性樹脂
によって形成された円筒形のケースであり、このケース
11の中央突出部11aに、円形の振動子12の中心部
が固定手段によって固定されている。その振動子12の
外周端は自由端となっていて、この振動子12がたわみ
変形するようになっており、上記ケース11に対して相
対的に変位可能としている。上記振動子12には圧電素
子13の一方の面が面接合されており、この圧電素子1
3の他方の面には、銀によって形成された薄板の電極1
4が貼り付けられて加速度センサ15は構成されてい
る。
2. Description of the Related Art A conventional acceleration sensor will be described with reference to FIGS. As shown in the figure, 11 is a cylindrical case made of metal or conductive resin, and the central portion of the circular vibrator 12 is fixed to the central protruding portion 11a of the case 11 by fixing means. The outer peripheral end of the vibrator 12 is a free end, and the vibrator 12 is flexibly deformed, so that the vibrator 12 can be displaced relative to the case 11. One surface of the piezoelectric element 13 is surface-bonded to the vibrator 12, and the piezoelectric element 1
On the other side of 3, the thin plate electrode 1 made of silver
4, the acceleration sensor 15 is configured by being attached.

【0003】図10に示すように、この電極14は4個
に分割されて形成されており、これら分割された第1〜
第4電極14a〜14dはそれぞれ互いに絶縁されてい
るが上記第1電極14a、第3電極14cには出力線1
6,19が結線されており、第2電極14b、第4電極
14dには入力線17,18が結線されている。また、
出力線16,19は一本に結線されて出力端子20に、
入力線17,18は一本に結線されてドライブ入力端子
21に接続されている。
As shown in FIG. 10, this electrode 14 is formed by being divided into four pieces.
The fourth electrodes 14a to 14d are insulated from each other, but the output line 1 is connected to the first electrode 14a and the third electrode 14c.
6, 19 are connected, and the input lines 17, 18 are connected to the second electrode 14b and the fourth electrode 14d. Also,
The output lines 16 and 19 are connected to one and connected to the output terminal 20,
The input lines 17 and 18 are connected to each other and connected to the drive input terminal 21.

【0004】次に上記従来技術の動作について説明す
る。ケース11が固定されている運動体(図示せず)に
加速度が生じると上記振動子12が上記ケース11に対
して相対変位して上記圧電素子13が歪むことにより、
その加速度に比例した電圧を電極14a,14cから出
力線16,19を介して出力端子20より出力する。
Next, the operation of the above prior art will be described. When acceleration is generated in a moving body (not shown) to which the case 11 is fixed, the vibrator 12 is relatively displaced with respect to the case 11, and the piezoelectric element 13 is distorted.
A voltage proportional to the acceleration is output from the output terminal 20 through the output lines 16 and 19 from the electrodes 14a and 14c.

【0005】一方、加速度センサ15が正常に作動する
かどうかを診断するに当たっては、別途パルス信号をド
ライブ入力端子21を経て加速度センサ15の第2、第
4電極14b,14dに入力し、この時、圧電素子13
に逆圧電効果による歪を生じさせ、その歪に比例して発
生した電圧を電極14a,14cから出力線16,19
を介して出力端子20から出力することによって、この
出力をもとに加速度センサ15が正常に作動するかどう
かを診断するものである。
On the other hand, in diagnosing whether the acceleration sensor 15 operates normally, a separate pulse signal is input to the second and fourth electrodes 14b and 14d of the acceleration sensor 15 via the drive input terminal 21, and at this time, , Piezoelectric element 13
To the output lines 16 and 19 from the electrodes 14a and 14c.
The output is output from the output terminal 20 via the output terminal 20 to diagnose whether the acceleration sensor 15 normally operates.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の加速度センサでは、圧電素子13には原理的に直流
から出力を取り出すことは不可能であり、低周波域でも
出力レベルが小さく、また焦電現象により出力電圧が埋
没しやすくなるため、低周波域での加速度検出精度の低
下を抑えることが困難であるという課題があった。
However, in the above-mentioned conventional acceleration sensor, it is impossible in principle to extract an output from direct current to the piezoelectric element 13, the output level is low even in a low frequency region, and the pyroelectricity is low. Since the output voltage is likely to be buried due to the phenomenon, there is a problem that it is difficult to suppress deterioration of acceleration detection accuracy in the low frequency region.

【0007】また、圧電素子は、通常脆性材料であるた
め、衝撃に弱く、単独で振動子とすることができないた
め金属弾性体などで作られた別の振動子12に、多くの
場合接着剤を用いて接着した構造となっており、構造が
複雑となり、組立て工数が増加して、コスト面に課題が
あった。また耐熱信頼性も接着を含む構造のため問題が
あった。
Further, since the piezoelectric element is usually a brittle material, it is weak against impact and cannot be used as a vibrator alone. Therefore, in many cases, an adhesive is applied to another vibrator 12 made of a metal elastic body or the like. However, the structure is complicated, the number of assembling steps is increased, and there is a problem in cost. In addition, the heat resistance has a problem because of the structure including adhesion.

【0008】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、低周波域でも十分に精度良く加速度検出を
行なえる耐衝撃性に強いシンプルな構造をもった低廉で
かつ、高信頼性の加速度センサを提供することを目的と
するものである。
The present invention is intended to solve such a conventional problem and is inexpensive and highly reliable with a simple structure having strong impact resistance capable of sufficiently accurately detecting acceleration even in a low frequency range. It is an object of the present invention to provide an acceleration sensor of.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の加速度センサは
上記課題を解決するために、運動体に固定されるケース
に相対変位可能に取り付けられた平板状の金属弾性体よ
りなる磁性体と、この磁性体上に設けられたガラスホー
ロ被覆層と、このガラスホーロ被覆層上に直接形成され
た歪抵抗素子と、上記磁性体の相対変位可能部分に対向
配置された駆動コイルとで構成したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an acceleration sensor of the present invention includes a magnetic body made of a flat plate-shaped metal elastic body which is attached to a case fixed to a moving body so as to be relatively displaceable, It is composed of a glass holo coating layer provided on the magnetic body, a strain resistance element directly formed on the glass holo coating layer, and a drive coil arranged to face the relative displaceable portion of the magnetic body. .

【0010】[0010]

【作用】以上の本発明によれば、運動体に加速度が生じ
た時、磁性体がケースに対して相対変位して歪抵抗素子
が歪むことにより、その加速度に比例した電圧を出力す
ることで加速度を検出することができる。また低周波域
でも歪抵抗効果による出力は周波数に依存しないので検
出精度が低下することはなく、駆動コイルに交番電圧を
印加することで交番磁界を発生させ、それにより磁性体
をたわみ振動させ歪抵抗素子が歪むことによる出力を検
出することで正常に動作するかどうかを診断することが
できるものである。
According to the present invention described above, when acceleration occurs in the moving body, the magnetic body is displaced relative to the case and the strain resistance element is distorted, so that a voltage proportional to the acceleration is output. Acceleration can be detected. In addition, since the output due to the strain resistance effect does not depend on the frequency even in the low frequency range, the detection accuracy does not decrease, and an alternating magnetic field is generated by applying an alternating voltage to the drive coil, which causes the magnetic body to flex and vibrate, causing distortion. It is possible to diagnose whether or not the device normally operates by detecting the output due to the distortion of the resistance element.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

(実施例1)本発明の加速度センサの一実施例を図1〜
図3により説明する。2は運動体に固定されるケース1
に片持梁式に相対変位可能に取り付けられた平板状の金
属弾性体よりなる磁性体であり、この磁性体2には境界
面に相互拡散層をはさんで設けたガラスホーロ被覆層3
と、このガラスホーロ被覆層3上にスクリーン印刷法な
どで印刷した後、焼成することによって直接歪抵抗素子
4が形成されており、この磁性体2の自由端側の相対変
位可能部分のケース1側には対向配置された駆動コイル
5とその入力端子6a,6bを設けている。また図2に
示すように歪抵抗素子4は、4aと4bの2つに分割さ
れており、これらは図3に示すようなブリッジ回路を構
成している。7は定電圧源であり、8と9は固定抵抗で
ある。
(Embodiment 1) One embodiment of the acceleration sensor of the present invention is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG. 2 is a case 1 fixed to a moving body
It is a magnetic body made of a flat plate-like metal elastic body attached to the cantilever type so as to be relatively displaceable, and the magnetic body 2 has a glass holo coating layer 3 having an interdiffusion layer sandwiched at the boundary surface.
The strain resistance element 4 is directly formed by printing on the glass hollow coating layer 3 by a screen printing method or the like, and then firing. The case 1 side of the relative displaceable portion of the magnetic body 2 on the free end side. Is provided with a drive coil 5 and its input terminals 6a and 6b which are arranged to face each other. Further, as shown in FIG. 2, the strain resistance element 4 is divided into two, 4a and 4b, which form a bridge circuit as shown in FIG. 7 is a constant voltage source, and 8 and 9 are fixed resistors.

【0012】次に上記実施例の動作について説明する
と、上記運動体に加速度が生じた時、上記磁性体2が上
記ケース1に対して相対変位して前記歪抵抗素子4a,
4bが歪みその抵抗値が変化する。この時図2に示した
ブリッジ回路によって抵抗値変化に応じた出力が出力端
子10a,10bより出力される。
The operation of the above embodiment will now be described. When acceleration is generated in the moving body, the magnetic body 2 is displaced relative to the case 1 and the strain resistance element 4a,
4b is distorted and its resistance value changes. At this time, the bridge circuit shown in FIG. 2 outputs the output corresponding to the change in the resistance value from the output terminals 10a and 10b.

【0013】また、前記駆動コイル5の入力端子6a,
6bに交番電圧を印加することで交番磁界を発生させ、
それにより上記磁性体2をたわみ振動させ、上記歪抵抗
素子4a,4bが歪むことによる出力を前記出力端子1
0a,10bから検出して、正常に動作するかどうかを
診断することもできる。
The input terminal 6a of the drive coil 5 is
An alternating magnetic field is generated by applying an alternating voltage to 6b,
As a result, the magnetic body 2 is flexurally vibrated, and the output caused by the strain resistance elements 4a and 4b being distorted is output from the output terminal 1.
It is also possible to detect from 0a and 10b to diagnose whether or not it operates normally.

【0014】このように上記実施例によれば歪抵抗効果
で加速度を検出するため低周波域でも出力は周波数に依
存しないため、検出精度が変化しないものである。
As described above, according to the above-described embodiment, since the acceleration is detected by the strain resistance effect, the output does not depend on the frequency even in the low frequency range, so that the detection accuracy does not change.

【0015】なお、上述の実施例においては磁性体2の
片面に4a,4bの2つの歪抵抗素子を形成した2ゲー
ジ法を採用しているが、更に他方の面に2つの歪抵抗素
子を追加し、これら4素子でブリッジを構成する4ゲー
ジ法を採用することで高いリニアリティを得ることがで
き検出精度の向上を図ることもできるものである。
In the above embodiment, the two-gauge method in which two strain resistance elements 4a and 4b are formed on one surface of the magnetic body 2 is used, but two strain resistance elements are further formed on the other surface. In addition, high linearity can be obtained and detection accuracy can be improved by adopting the 4-gauge method in which a bridge is configured with these four elements.

【0016】また、本実施例においては磁性体2とガラ
スホーロ被覆層3の境界面に相互拡散層があるため密着
性が高くまたガラスホーロ被覆層3と歪抵抗素子4も密
着性が強固なため耐熱信頼性に優れた構造となってい
る。
Further, in this embodiment, since the interdiffusion layer is present at the boundary surface between the magnetic body 2 and the glass holo coating layer 3, the adhesiveness is high, and the glass holo coating layer 3 and the strain resistance element 4 are also strongly adhesive, so that the heat resistance is high. It has a highly reliable structure.

【0017】また、磁性体2は素材が金属弾性体であ
り、耐衝撃性に優れており、そのため補強のための構造
を必要としないため、実施例に示したような片持梁式の
ようなシンプルで、低コストの量産性に優れた構造とす
ることができるものである。
Further, the magnetic body 2 is made of a metal elastic body and is excellent in impact resistance. Therefore, since a structure for reinforcement is not required, the magnetic body 2 has a cantilever structure as shown in the embodiment. It is a simple and low-cost structure with excellent mass productivity.

【0018】(実施例2)次に、第2の実施例を図4
(a),(b)により説明する。図4において、図1、
図2に示す第1の実施例と相違するところは、磁性体2
の形状、歪抵抗素子4の位置、および拘束部である。片
持梁の磁性体2には、図4に示すようにガラスホーロ被
覆層3の長手方向(以下、「幅」とする)中心に対して
等間隔に、かつ磁性体2の幅方向に平行に孔部2a,2
bが設けてあり、この孔部2a,2bの間で、孔部2
a,2bのエッジを結ぶ破線l,l′の間におさまる位
置に、歪抵抗素子4c,4dを形成している。ガラスホ
ーロ被覆層3の保持は、孔部2a,2bの近傍から外れ
た部分をビスで2ヶ所を固定してある(図中に斜線部で
示す。)。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (a) and (b). In FIG. 4, FIG.
The difference from the first embodiment shown in FIG.
, The position of the strain resistance element 4, and the restraint portion. As shown in FIG. 4, the cantilevered magnetic body 2 is arranged at equal intervals with respect to the center of the glass holo coating layer 3 in the longitudinal direction (hereinafter referred to as “width”) and in parallel with the widthwise direction of the magnetic body 2. Holes 2a, 2
b is provided, and the hole 2 is provided between the holes 2a and 2b.
Strain resistance elements 4c and 4d are formed at positions between the broken lines l and l'connecting the edges of a and 2b. The glass holo coating layer 3 is held by fixing two portions apart from the vicinity of the holes 2a and 2b with screws (shown by hatched portions in the figure).

【0019】次に、本実施例の動作について説明する。
加速度の印加時に、前記磁性体2の自由端がケース1に
対して相対変位するが、この時、孔部2a,2bの設け
られた部分、特に破線lを固定端として磁性体2は曲が
るため、ガラスホーロ被覆層3の保持の位置精度の影響
を受けにくい構造になっている。これに対して実施例1
は、図2に示した斜線部のエッジが固定端になるため、
このエッジを精度良く拘束しないと感度にバラツキが生
じるデメリットがある。また、孔部2a,2bの間の磁
性体の幅が、先端部分の幅に対して小さいため、応力集
中効果によって実施例1に対しての磁性体の長さを短く
しても、同じ程度の感度をとることができるという効果
がある。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When an acceleration is applied, the free end of the magnetic body 2 is displaced relative to the case 1. At this time, the magnetic body 2 bends with the portions where the holes 2a and 2b are provided, particularly the broken line 1 as the fixed end. The structure is such that it is hardly affected by the positional accuracy of holding the glass holo coating layer 3. On the other hand, Example 1
, The edge of the shaded area shown in FIG.
If this edge is not accurately restrained, there is a demerit that sensitivity will vary. Further, since the width of the magnetic body between the holes 2a and 2b is smaller than the width of the tip portion, even if the length of the magnetic body is shortened with respect to the first embodiment due to the stress concentration effect, the same degree is obtained. There is an effect that the sensitivity of can be taken.

【0020】また、磁性体2a,2bは実施例1に対し
て長さを短くできるため、共振周波数を高く設定でき、
磁性体2a,2bの共振が及ぼすトレーサビリティへの
影響を小さくできるという効果がある。
Further, since the magnetic bodies 2a and 2b can be made shorter in length as compared with the first embodiment, the resonance frequency can be set high,
This has the effect of reducing the influence of the resonance of the magnetic bodies 2a and 2b on the traceability.

【0021】また、実施例1に対して、実施例2は、横
方向の加速度が加わったとき、孔部2a,2bの両端が
桟となりしかもこの桟の間隔が広いため反発モーメント
が大きく発生歪は小さくなり加速度感応方向に指向性を
もたせることが容易となる。
In contrast to the first embodiment, in the second embodiment, when lateral acceleration is applied, both ends of the hole portions 2a and 2b serve as bars, and since the intervals between the bars are wide, a large repulsive moment is generated and strain occurs. Becomes small, and it becomes easy to give directivity to the acceleration sensitive direction.

【0022】(実施例3)次に、第3の実施例を図5に
より説明する。第1、第2実施例と相違するところは、
本実施例では1つの孔部2cが、幅の中央部で、根元部
に沿って設けられ、前記孔部2cの両端に、歪抵抗素子
4e,4fが形成されているところである。ガラスホー
ロ被覆層3の保持は第2の実施例と同じである。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. The difference from the first and second embodiments is that
In this embodiment, one hole 2c is provided along the root at the center of the width, and strain resistance elements 4e and 4f are formed at both ends of the hole 2c. The holding of the glass holo coating layer 3 is the same as in the second embodiment.

【0023】次に、本実施例の動作について説明する。
加速度の印加時に、磁性体2cがたわむが、このとき孔
部2cに設けられた部分の保持の位置精度の影響を受け
にくい構造になっている。また、歪抵抗素子4e,4f
の設けられた部分の磁性体2cの幅が、先端部分の幅に
対して小さいため、応力集中効果によって、歪感度が高
まるという効果がある。
Next, the operation of this embodiment will be described.
The magnetic body 2c bends when an acceleration is applied, but at this time, the structure is less affected by the positional accuracy of holding the portion provided in the hole 2c. In addition, the strain resistance elements 4e and 4f
Since the width of the magnetic body 2c in the portion provided with is smaller than the width of the tip portion, there is an effect that the strain sensitivity is increased by the stress concentration effect.

【0024】また、実施例2と同様に実施例1に対して
孔部2cの両端が桟となり、しかもこの桟の間隔が広い
ため、加速度の感応方向に指向性をもたせることが容易
となる。
Further, as in the second embodiment, compared to the first embodiment, both ends of the hole 2c are crosspieces, and the intervals between the crosspieces are wide, so that it is easy to give directivity in the acceleration sensitive direction.

【0025】(実施例4)次に、第4の実施例を図6
(a),(b)により説明する。第1〜第3の実施例と
相違する点は、孔部2a,2bが設けられている部分に
おいて、歪抵抗素子4c,4dが形成されている面と反
対側の面のホーロ層であるガラスホーロ被膜層30が除
かれた構造になっている。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (a) and (b). The difference from the first to third embodiments is that a glass holo, which is a holo layer on the surface opposite to the surface on which the strain resistance elements 4c and 4d are formed, in the portion where the holes 2a and 2b are provided. It has a structure in which the coating layer 30 is removed.

【0026】本実施例の動作も第2の実施例とほぼ同じ
であるが、ホーロ層が除かれている分、応力集中効果が
高まり、歪感度(単位加速度当たりの発生歪量)が大き
くなるというメリットがある。
The operation of this embodiment is almost the same as that of the second embodiment, but the stress concentration effect is enhanced and the strain sensitivity (the amount of strain generated per unit acceleration) is increased because the holo layer is removed. There is an advantage.

【0027】ただし、同時に共振周波数も若干低下する
ので、歪感度との兼合いを考慮し、歪感度を優先する場
合は本形状が良い。
However, since the resonance frequency also decreases slightly at the same time, this shape is preferable when the strain sensitivity is prioritized in consideration of the balance with the strain sensitivity.

【0028】(実施例5)次に、第5の実施例を図7
(a),(b)に示す。ホーロ層が除かれているガラス
ホーロ層30以外は第3の実施例と同じであり、その効
果は第4の実施例についてと同様である。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG.
Shown in (a) and (b). Except for the glass holo layer 30 from which the holo layer is removed, it is the same as the third embodiment, and the effect is the same as in the fourth embodiment.

【0029】次に、図8により上記実施例のセンサを車
両用のエアバッグシステムに搭載した応用例を示す。
Next, FIG. 8 shows an application example in which the sensor of the above-mentioned embodiment is mounted in an air bag system for a vehicle.

【0030】なお、同図において1から10a,10b
までは上記実施例に対応しているので説明を省略して説
明すると、22は増幅回路、23は信号処理回路、24
は雷管、25は点火回路に介入される接点を有する誤発
防止用の機械式加速度センサ、26はフェールセーフリ
レー、27は診断パルス発生器、28は診断回路、29
は警報器である。
In the figure, 1 to 10a, 10b
The description up to this point is omitted because it corresponds to the above-described embodiment, 22 is an amplifier circuit, 23 is a signal processing circuit, and 24 is a signal processing circuit.
Is a detonator, 25 is a mechanical acceleration sensor for preventing accidents having contacts intervening in the ignition circuit, 26 is a fail-safe relay, 27 is a diagnostic pulse generator, 28 is a diagnostic circuit, 29
Is an alarm.

【0031】次に、上記応用例の動作について説明す
る。車両が衝突すると前記磁性体2がたわんで歪抵抗素
子4a,4bが歪み、それによる出力が出力端子10
a,10bより出力される。その出力は増幅回路22に
より増幅されて、信号処理回路23へ入力される。ここ
で、入力電圧が設定電圧以上になったときに、点火信号
が雷管24に出力されてエアバッグは作動する。
Next, the operation of the above application example will be described. When the vehicle collides, the magnetic body 2 is bent and the strain resistance elements 4a and 4b are distorted, and the resulting output is the output terminal 10
It is output from a and 10b. The output is amplified by the amplifier circuit 22 and input to the signal processing circuit 23. Here, when the input voltage becomes equal to or higher than the set voltage, an ignition signal is output to the detonator 24 and the airbag operates.

【0032】診断パルス発生器27は、車速信号、クラ
ンキング信号、パーキングブレーキ信号から停車中のク
ランキング時を確認して例えばイグニッションキーのス
クータ始動時に、診断パルスを発生すべく構成されてお
り、この診断パルスの入力端子6a,6bへの入力で駆
動コイル5により磁場が発生し、それにより前記磁性体
2をたわみ振動させ、それによって歪抵抗素子4a,4
bが歪み、それによる出力が出力端子10a,10bよ
り出力される。その出力が診断回路28に入力されて、
設定電圧以上の入力電圧が検出されれば故障なしと判断
され、検出されない場合は故障と判断してフェールセー
フリレー26をオフにするとともに警報器29を作動さ
せ、運転者に異常を知らせる。
The diagnostic pulse generator 27 is configured to generate a diagnostic pulse when the vehicle is cranked while the vehicle is stopped from the vehicle speed signal, the cranking signal, and the parking brake signal, for example, when the scooter of the ignition key is started. A magnetic field is generated by the drive coil 5 by the input of the diagnostic pulse to the input terminals 6a, 6b, and thereby the magnetic body 2 is flexibly vibrated, whereby the strain resistance elements 4a, 4b.
b is distorted, and the resulting output is output from the output terminals 10a and 10b. The output is input to the diagnostic circuit 28,
If an input voltage equal to or higher than the set voltage is detected, it is determined that there is no failure. If not detected, it is determined that there is a failure, the fail-safe relay 26 is turned off, and the alarm 29 is activated to notify the driver of the abnormality.

【0033】なお、診断パルスが発生されるのは、停車
中であるため25の機械式加速度センサの接点はオフに
なっているため、雷管24に点火信号が加わることはな
い。
Since the diagnostic pulse is generated because the vehicle is stopped and the contact point of the mechanical acceleration sensor 25 is off, no ignition signal is applied to the detonator 24.

【0034】このように上記実施例によればセンサが正
常に動作するかどうかを調べるための加振装置が不要に
なるとともにセンサを車両から取り外す必要もないの
で、センサの診断を簡単に行うことができるため、セン
サを常時正常状態に維持することができるという利点を
有する。
As described above, according to the above-mentioned embodiment, since the vibrating device for checking whether or not the sensor operates normally is not necessary and the sensor does not have to be removed from the vehicle, the sensor diagnosis can be performed easily. Therefore, there is an advantage that the sensor can always be maintained in a normal state.

【0035】なお、図1〜図3の加速度センサに図4の
増幅回路も含めて加速度センサとして取扱い、エアバッ
グシステムとしての回路の簡素化を図ることも可能であ
る。
The acceleration sensor of FIGS. 1 to 3 including the amplifier circuit of FIG. 4 can be treated as an acceleration sensor to simplify the circuit of the airbag system.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明は、上記実施例より明らかなよう
に、磁性体上に設けた歪抵抗素子で加速度を検出するた
め低周波域でも精度良く検出することができるととも
に、磁性体を駆動コイルでたわみ振動させ、歪抵抗素子
が歪むことによる出力を検出することで正常に動作する
かどうかを診断する自己診断機能を有することも可能と
なり、加速度センサを常時正常状態かどうかの確認を常
に行うことができ、また、歪抵抗素子を磁性体に直接形
成しているので耐熱信頼性に優れ、さらに磁性体の素材
が耐衝撃性の高い金属弾性体であるため、構造的にシン
プルで低コストの量産性に優れた構造をとることができ
る等の効果を有するものである。
As is apparent from the above-described embodiment, the present invention can detect acceleration even in a low frequency range with high accuracy because a strain resistance element provided on a magnetic body detects acceleration, and drives the magnetic body. It is also possible to have a self-diagnosis function to diagnose whether it operates normally by vibrating with a coil and detecting the output due to distortion of the strain resistance element, and always check whether the acceleration sensor is in a normal state at all times. Moreover, since the strain resistance element is formed directly on the magnetic body, it has excellent heat resistance and reliability. Furthermore, the material of the magnetic body is a metal elastic body with high impact resistance, so it is structurally simple and low in structure. It has an effect that a structure excellent in cost mass productivity can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における加速度センサの
側断面図
FIG. 1 is a side sectional view of an acceleration sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同要部である磁性体の平面図FIG. 2 is a plan view of a magnetic body, which is the main part of the same.

【図3】同要部回路図FIG. 3 is a circuit diagram of the main part of the same.

【図4】(a)本発明の第2の実施例における磁性体の
平面図 (b)同側面図
FIG. 4A is a plan view of a magnetic body according to a second embodiment of the present invention, and FIG.

【図5】本発明の第3の実施例における磁性体の平面図FIG. 5 is a plan view of a magnetic body according to a third embodiment of the invention.

【図6】(a)本発明の第4の実施例における磁性体の
平面図 (b)同側面図
FIG. 6A is a plan view of a magnetic body according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 6B is a side view of the same.

【図7】(a)本発明の第5の実施例における磁性体の
平面図 (b)同側面図
FIG. 7A is a plan view of a magnetic body according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 7B is a side view of the same.

【図8】本発明のセンサを車両のエアバッグシステムに
応用した応用例の回路ブロック図
FIG. 8 is a circuit block diagram of an application example in which the sensor of the present invention is applied to a vehicle airbag system.

【図9】従来の加速度センサの側断面図FIG. 9 is a side sectional view of a conventional acceleration sensor.

【図10】同要部回路図FIG. 10 is a circuit diagram of the main part of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ケース 2 磁性体 3 ガラスホーロ被覆層 4 歪抵抗素子 4a 歪抵抗素子 4b 歪抵抗素子 5 駆動コイル 6a 駆動コイルの入力端子 6b 駆動コイルの入力端子 7 定電圧源 8 固定抵抗 9 固定抵抗 10a 出力端子 10b 出力端子 1 Case 2 Magnetic Material 3 Glass Holo Cover Layer 4 Strain Resistance Element 4a Strain Resistance Element 4b Strain Resistance Element 5 Drive Coil 6a Drive Coil Input Terminal 6b Drive Coil Input Terminal 7 Constant Voltage Source 8 Fixed Resistance 9 Fixed Resistance 10a Output Terminal 10b Output terminal

フロントページの続き (72)発明者 上田 真二郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田村 雅巳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Front page continuation (72) Inventor Shinjiro Ueda 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 運動体に固定されるケースに相対変位可
能に取り付けられた金属弾性体よりなる磁性体と、この
磁性体上に設けられたガラスホーロ被覆層と、このガラ
スホーロ被覆層上に直接形成された歪抵抗素子と、前記
磁性体の相対変位可能部分に対向配置され、電圧印加す
ることで前記磁性体に磁力を及ぼす駆動コイルとを備え
た加速度センサ。
1. A magnetic body made of a metal elastic body attached to a case fixed to a moving body so as to be capable of relative displacement, a glass holo coating layer provided on the magnetic body, and directly formed on the glass holo coating layer. And a drive coil that is disposed so as to face the relative displaceable portion of the magnetic body and that exerts a magnetic force on the magnetic body by applying a voltage.
【請求項2】 ガラスホーロ被覆層上にこのガラスホー
ロ被覆層の長手方向に対して両端面に接しない近傍に設
けた孔部と、前記孔部の間に2つの歪抵抗素子を備えた
請求項1記載の加速度センサ。
2. The glass holo coating layer is provided with a hole portion provided in the vicinity of the glass holo coating layer so as not to contact both end surfaces in the longitudinal direction of the glass holo coating layer, and two strain resistance elements provided between the hole portions. The acceleration sensor described.
【請求項3】 ガラスホーロ被覆層上にこのガラスホー
ロ被覆層の長手方向に対して両端面に接しない近傍に設
けた歪抵抗素子と、前記歪抵抗素子間に孔部を備えた請
求項1記載の加速度センサ。
3. The strain resistance element provided on the glass holo coating layer in the vicinity of the glass holo coating layer not in contact with both end surfaces in the longitudinal direction of the glass holo coating layer, and a hole portion provided between the strain resistance elements. Acceleration sensor.
【請求項4】 ガラスホーロ被覆層上に設けられた歪抵
抗素子の反対側の面のガラスホーロ被覆層を除いた請求
項2または3記載の加速度センサ。
4. The acceleration sensor according to claim 2, wherein the glass holo coating layer on the surface opposite to the strain resistance element provided on the glass holo coating layer is removed.
【請求項5】 車両に搭載され、車両が衝突等で受ける
衝撃を検出して作動する請求項1〜4いずれか記載のエ
アバッグシステム。
5. The airbag system according to claim 1, wherein the airbag system is mounted on a vehicle and operates by detecting an impact received by the vehicle in a collision or the like.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7679865B2 (en) 2005-07-22 2010-03-16 Tdk Corporation Spring member for acceleration sensor, acceleration sensor and magnetic disk drive apparatus
JP2016090544A (en) * 2014-11-11 2016-05-23 三菱重工業株式会社 Strain detection plate and strain detection method

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