JPH07120497A - 加速度センサの自己診断装置 - Google Patents
加速度センサの自己診断装置Info
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- JPH07120497A JPH07120497A JP5263342A JP26334293A JPH07120497A JP H07120497 A JPH07120497 A JP H07120497A JP 5263342 A JP5263342 A JP 5263342A JP 26334293 A JP26334293 A JP 26334293A JP H07120497 A JPH07120497 A JP H07120497A
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- battery voltage
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
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Abstract
(57)【要約】
【目的】特別な自己診断信号発生回路がなくてもセンサ
の自己診断を可能にし、システムとして回路の小型化，
コスト低減，信頼性の向上を図ることにある。 【構成】車両のバッテリー電圧を検出すると共に、バッ
テリー電圧を加速度センサへ入力し、等価的な加速度印
加状態をあたえる。そこで、バッテリー電圧値に応じた
加速度センサの出力電圧値から換算した第一の加速度値
と、バッテリー電圧値から換算した第二の加速度値と比
較し、加速度センサの故障や経事変化を判断する。
の自己診断を可能にし、システムとして回路の小型化，
コスト低減，信頼性の向上を図ることにある。 【構成】車両のバッテリー電圧を検出すると共に、バッ
テリー電圧を加速度センサへ入力し、等価的な加速度印
加状態をあたえる。そこで、バッテリー電圧値に応じた
加速度センサの出力電圧値から換算した第一の加速度値
と、バッテリー電圧値から換算した第二の加速度値と比
較し、加速度センサの故障や経事変化を判断する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の衝突を検出
し、エアバッグを開いて搭乗者の身体を保護するエアバ
ッグシステムに係り、特に、自動車の衝突を検出する加
速度センサの自己診断に好適な自己診断装置に関する。
し、エアバッグを開いて搭乗者の身体を保護するエアバ
ッグシステムに係り、特に、自動車の衝突を検出する加
速度センサの自己診断に好適な自己診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、エアバッグシステムのキーセ
ンサである加速度センサの自己診断を行うための、種々
のセンサ構造や自己診断装置が知られている。
ンサである加速度センサの自己診断を行うための、種々
のセンサ構造や自己診断装置が知られている。
【０００３】例えば、センサの構造に関しては、特開平
4−274766号公報，特開平5−10968号公報等がある。こ
れらは、センサに等価的な加速度印加状態を作り、その
時のセンサ出力をモニターして自己診断を行うものであ
る。
4−274766号公報，特開平5−10968号公報等がある。こ
れらは、センサに等価的な加速度印加状態を作り、その
時のセンサ出力をモニターして自己診断を行うものであ
る。
【０００４】自己診断装置に関しては、実開平4−63069
号公報等がある。これは、診断信号発生器から出力され
る診断信号をセンサに印加することにより、センサの故
障の有無を診断するように構成されている。
号公報等がある。これは、診断信号発生器から出力され
る診断信号をセンサに印加することにより、センサの故
障の有無を診断するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】エアバッグシステムの
キーセンサである加速度センサは、一般的に、故障，経
事変化のない高信頼性のものが要求される。従来の技術
では、特に、センサの経事変化に対する考慮がなされて
おらず、システムとしての信頼性に関し、課題があっ
た。
キーセンサである加速度センサは、一般的に、故障，経
事変化のない高信頼性のものが要求される。従来の技術
では、特に、センサの経事変化に対する考慮がなされて
おらず、システムとしての信頼性に関し、課題があっ
た。
【０００６】また、従来の技術では、自己診断信号発生
回路が必要となり、回路が大型，高価になるという課題
があった。この回路をセンサへ内蔵したとしても、セン
サが大型化、高価になりシステムとしては前述と同様な
課題があった。
回路が必要となり、回路が大型，高価になるという課題
があった。この回路をセンサへ内蔵したとしても、セン
サが大型化、高価になりシステムとしては前述と同様な
課題があった。
【０００７】本発明の目的は、仮に、センサに経事変化
が発生したとしても、それを補正するようにして、シス
テムとしての信頼性の向上を図ることにある。
が発生したとしても、それを補正するようにして、シス
テムとしての信頼性の向上を図ることにある。
【０００８】本発明の他の目的は、特別な自己診断信号
発生回路がなくてもセンサの自己診断を可能にし、シス
テムとして回路の小型化，コスト低減を図ることにあ
る。
発生回路がなくてもセンサの自己診断を可能にし、シス
テムとして回路の小型化，コスト低減を図ることにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記２項目の目的を達成
するために、車両のバッテリー電圧を検出する手段を備
えると共に、前記バッテリー電圧を前記加速度センサへ
入力し、等価的な加速度印加状態をあたえる手段を備
え、前記バッテリー電圧値に応じたそのバッテリー電圧
の入力によって得られる、加速度センサの出力電圧から
換算した第一の加速度値と、前記バッテリー電圧値から
換算した第二の加速度値と比較し、前記加速度センサの
故障や経事変化を判断する手段を備えたものである。
するために、車両のバッテリー電圧を検出する手段を備
えると共に、前記バッテリー電圧を前記加速度センサへ
入力し、等価的な加速度印加状態をあたえる手段を備
え、前記バッテリー電圧値に応じたそのバッテリー電圧
の入力によって得られる、加速度センサの出力電圧から
換算した第一の加速度値と、前記バッテリー電圧値から
換算した第二の加速度値と比較し、前記加速度センサの
故障や経事変化を判断する手段を備えたものである。
【００１０】また、車両のバッテリー電圧の変化を検出
する手段を備えると共に、前記バッテリー電圧を前記加
速度センサへ入力し、等価的な加速度印加状態をあたえ
る手段を備え、前記バッテリー電圧の変化に応じた加速
度センサの出力電圧から換算した第一の加速度変化値
と、前記バッテリー電圧の変化値から換算した第二の加
速度変化値と比較し、前記加速度センサの故障や経事変
化を判断する手段を備えたものである。
する手段を備えると共に、前記バッテリー電圧を前記加
速度センサへ入力し、等価的な加速度印加状態をあたえ
る手段を備え、前記バッテリー電圧の変化に応じた加速
度センサの出力電圧から換算した第一の加速度変化値
と、前記バッテリー電圧の変化値から換算した第二の加
速度変化値と比較し、前記加速度センサの故障や経事変
化を判断する手段を備えたものである。
【００１１】また、車両のバッテリー電圧の変化を検出
する手段を備えると共に、前記バッテリー電圧を前記加
速度センサへ入力し、等価的な加速度印加状態をあたえ
る手段を備え、初期的な入力電圧と加速度センサの出力
電圧の関係を記憶しておく手段を備え、前記バッテリー
電圧の変化に応じた加速度センサの出力変化値と、前記
初期的な入力電圧と加速度センサの出力電圧の関係とを
比較し、前記バッテリー電圧の変化に応じた加速度セン
サの出力変化値が、前記初期的な入力電圧と加速度セン
サの出力電圧の関係よりずれていたら、前記加速度セン
サの出力を補正する手段を備え、前記加速度センサの出
力の補正値を、前記初期的な入力電圧と加速度センサの
出力の関係を記憶しておく手段へ書き換える手段を備え
たものである。
する手段を備えると共に、前記バッテリー電圧を前記加
速度センサへ入力し、等価的な加速度印加状態をあたえ
る手段を備え、初期的な入力電圧と加速度センサの出力
電圧の関係を記憶しておく手段を備え、前記バッテリー
電圧の変化に応じた加速度センサの出力変化値と、前記
初期的な入力電圧と加速度センサの出力電圧の関係とを
比較し、前記バッテリー電圧の変化に応じた加速度セン
サの出力変化値が、前記初期的な入力電圧と加速度セン
サの出力電圧の関係よりずれていたら、前記加速度セン
サの出力を補正する手段を備え、前記加速度センサの出
力の補正値を、前記初期的な入力電圧と加速度センサの
出力の関係を記憶しておく手段へ書き換える手段を備え
たものである。
【００１２】
【作用】車両のバッテリー電圧を検出すると共に、バッ
テリー電圧を加速度センサへ入力し、等価的な加速度印
加状態をあたえる。そこで、バッテリー電圧値に応じた
加速度センサの出力電圧値から換算した第一の加速度値
と、バッテリー電圧値から換算した第二の加速度値と比
較し、加速度センサの故障や経事変化を判断する。それ
によって、たとえ加速度センサの故障や経事変化が発生
したとしても、バッテリー電圧値から換算した加速度値
と加速度センサの出力値をモニターしているため、経事
変化を補正可能である。また、バッテリー電圧を利用す
ることにより、特別な自己診断信号発生回路を必要とし
ない。
テリー電圧を加速度センサへ入力し、等価的な加速度印
加状態をあたえる。そこで、バッテリー電圧値に応じた
加速度センサの出力電圧値から換算した第一の加速度値
と、バッテリー電圧値から換算した第二の加速度値と比
較し、加速度センサの故障や経事変化を判断する。それ
によって、たとえ加速度センサの故障や経事変化が発生
したとしても、バッテリー電圧値から換算した加速度値
と加速度センサの出力値をモニターしているため、経事
変化を補正可能である。また、バッテリー電圧を利用す
ることにより、特別な自己診断信号発生回路を必要とし
ない。
【００１３】また、車両のバッテリー電圧の変化を検出
すると共に、バッテリー電圧を加速度センサへ入力し、
等価的な加速度印加状態をあたえる。そこで、バッテリ
ー電圧の変化に応じた加速度センサの出力電圧変化値か
ら換算した第一の加速度変化値と、バッテリー電圧の変
化値から換算した第二の加速度変化値と比較し、加速度
センサの故障や経事変化を判断する。それによって、た
とえ加速度センサの故障や経事変化が発生したとして
も、バッテリー電圧の変化値から換算した加速度変化値
と加速度センサの出力変化値をモニターしているため、
経事変化を補正可能である。
すると共に、バッテリー電圧を加速度センサへ入力し、
等価的な加速度印加状態をあたえる。そこで、バッテリ
ー電圧の変化に応じた加速度センサの出力電圧変化値か
ら換算した第一の加速度変化値と、バッテリー電圧の変
化値から換算した第二の加速度変化値と比較し、加速度
センサの故障や経事変化を判断する。それによって、た
とえ加速度センサの故障や経事変化が発生したとして
も、バッテリー電圧の変化値から換算した加速度変化値
と加速度センサの出力変化値をモニターしているため、
経事変化を補正可能である。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明に係る加速度センサを使用した
自己診断装置の構成図である。
明する。図１は、本発明に係る加速度センサを使用した
自己診断装置の構成図である。
【００１５】半導体容量式加速度センサ１は加速度検出
部２，容量検出部３，増幅部４，制御部５より構成され
る。
部２，容量検出部３，増幅部４，制御部５より構成され
る。
【００１６】加速度検出部２は、ガラス，シリコン，ガ
ラスの三層サンドイッチ構造よりなる。中央のシリコン
層６には重錘の機能を有する可動電極７と、これを支持
するシリコンカンチレバー８が、シリコンを両面からエ
ッチングして一体形成される。このシリコンカンチレバ
ー８は単数、または、複数で構成される。
ラスの三層サンドイッチ構造よりなる。中央のシリコン
層６には重錘の機能を有する可動電極７と、これを支持
するシリコンカンチレバー８が、シリコンを両面からエ
ッチングして一体形成される。このシリコンカンチレバ
ー８は単数、または、複数で構成される。
【００１７】一方、両側のガラス層９，１０には、可動
電極７に対向して上下に一対の固定電極１１，１２を配
置している。固定電極１１，１２は、アルミニウム等の
金属材よりなり、それぞれ、ガラス層９，１０に蒸着そ
の他適宜の方法により形成される。
電極７に対向して上下に一対の固定電極１１，１２を配
置している。固定電極１１，１２は、アルミニウム等の
金属材よりなり、それぞれ、ガラス層９，１０に蒸着そ
の他適宜の方法により形成される。
【００１８】そして、このような加速度検出部２を構成
する場合には、ガラス層９，１０に設けた固定電極１
１，１２と可動電極７とを位置合わせして、ガラス層
９，１０にシリコン層６を介して平行配置し、ガラス層
９，１０の各々とシリコン層６を陽極接合する。このよ
うにして、可動電極７を介在させた状態で、固定電極１
１，１２が対向配置されるが、可動電極７と各固定電極
１１，１２間には初期ギャップｄｏが確保される。
する場合には、ガラス層９，１０に設けた固定電極１
１，１２と可動電極７とを位置合わせして、ガラス層
９，１０にシリコン層６を介して平行配置し、ガラス層
９，１０の各々とシリコン層６を陽極接合する。このよ
うにして、可動電極７を介在させた状態で、固定電極１
１，１２が対向配置されるが、可動電極７と各固定電極
１１，１２間には初期ギャップｄｏが確保される。
【００１９】この可動電極７、及び固定電極１１，１２
は、容量検出部３と電気的に接続されている。図示しな
い車両に加わる加速度の大きさと方向に応じて、図示の
例では上下方向に加速度が加わると、可動電極７は慣性
力によって加速度と逆方向に移動する。例えば、可動電
極７が下側に移動したとすると、可動電極７と固定電極
１１間の静電容量Ｃ１は小さくなり、反対の可動電極７
と固定電極１２間の静電容量Ｃ２は大きくなる。
は、容量検出部３と電気的に接続されている。図示しな
い車両に加わる加速度の大きさと方向に応じて、図示の
例では上下方向に加速度が加わると、可動電極７は慣性
力によって加速度と逆方向に移動する。例えば、可動電
極７が下側に移動したとすると、可動電極７と固定電極
１１間の静電容量Ｃ１は小さくなり、反対の可動電極７
と固定電極１２間の静電容量Ｃ２は大きくなる。
【００２０】ここで、制御部５で制御され、可動電極７
が応答しない比較的高周波の矩形波信号ＷＡ１を固定電
極１１，１２（固定電極１１，１２に印加される矩形波
信号はそれぞれ位相が１８０゜ずれている）に印加する
ことにより、容量検出部３は、この静電容量Ｃ１，Ｃ２
の差分を検出し、サンプルホールド回路等で電圧Ｖｓに
変換する。このことにより、加速度検出部２に作用する
加速度を電気的に検出することができる。さらに、電圧
Ｖｓを増幅部４に入力し所定の電圧値に調整する。
が応答しない比較的高周波の矩形波信号ＷＡ１を固定電
極１１，１２（固定電極１１，１２に印加される矩形波
信号はそれぞれ位相が１８０゜ずれている）に印加する
ことにより、容量検出部３は、この静電容量Ｃ１，Ｃ２
の差分を検出し、サンプルホールド回路等で電圧Ｖｓに
変換する。このことにより、加速度検出部２に作用する
加速度を電気的に検出することができる。さらに、電圧
Ｖｓを増幅部４に入力し所定の電圧値に調整する。
【００２１】なお、このような構成にすることにより、
加速度検出部２は、高加速度（例えば、±５０Ｇ：１Ｇ
＝９.８ｍ／ｓ２ ）を、高周波（例えば、２ｋＨｚ）ま
で検出できる。また、静電容量Ｃ１，Ｃ２の差分を検出
することから、加速度に比例した直線的で、温度特性に
優れた出力電圧Ｖｏを得ることができる。
加速度検出部２は、高加速度（例えば、±５０Ｇ：１Ｇ
＝９.８ｍ／ｓ２ ）を、高周波（例えば、２ｋＨｚ）ま
で検出できる。また、静電容量Ｃ１，Ｃ２の差分を検出
することから、加速度に比例した直線的で、温度特性に
優れた出力電圧Ｖｏを得ることができる。
【００２２】つまり、自動車の衝突によって生じる急激
な衝突加速度を検出することで自動車の衝突を検出でき
る。
な衝突加速度を検出することで自動車の衝突を検出でき
る。
【００２３】次に、半導体容量式加速度センサ１の自己
診断動作について図１，図２，図３を基に説明する。図
２は自己診断電圧Ｖｄを加速度検出部２へ印加した状態
を示す。図３は加速度Ｇと自己診断電圧Ｖｄの関係を示
す特性図である。
診断動作について図１，図２，図３を基に説明する。図
２は自己診断電圧Ｖｄを加速度検出部２へ印加した状態
を示す。図３は加速度Ｇと自己診断電圧Ｖｄの関係を示
す特性図である。
【００２４】加速度検出部２の可動電極７と固定電極１
２間へある自己診断電圧Ｖｄ１を印加すると、静電気力
により可動電極７は移動する。これは、加速度検出部２
へ加速度Ｇ１が加わった状態に等しくなる。また、自己
診断電圧Ｖｄ１を可動電極７と固定電極１１間へ印加す
れば、前述の加速度Ｇ１をプラスの加速度とすれば、マ
イナスの加速度ーＧ１が加わった状態に等しくなること
は言うまでもない。
２間へある自己診断電圧Ｖｄ１を印加すると、静電気力
により可動電極７は移動する。これは、加速度検出部２
へ加速度Ｇ１が加わった状態に等しくなる。また、自己
診断電圧Ｖｄ１を可動電極７と固定電極１１間へ印加す
れば、前述の加速度Ｇ１をプラスの加速度とすれば、マ
イナスの加速度ーＧ１が加わった状態に等しくなること
は言うまでもない。
【００２５】つまり、可動電極７と固定電極１２間と可
動電極７と固定電極１１間へ交互に自己診断電圧Ｖｄを
印加し、半導体容量式加速度センサ１の出力電圧Ｖｏを
モニターすることにより正負の加速度に対し自己診断を
することが可能となる。
動電極７と固定電極１１間へ交互に自己診断電圧Ｖｄを
印加し、半導体容量式加速度センサ１の出力電圧Ｖｏを
モニターすることにより正負の加速度に対し自己診断を
することが可能となる。
【００２６】一方、半導体容量式加速度センサ１の、通
常の加速度検出を検出するモードと自己診断モードの切
り替えは、図１に示すように、制御信号Ｓ１で与えられ
る。例えば、制御信号Ｓ１がローレベルの時は、スイッ
チＳＷ１をオンし、可動電極７と固定電極１１，１２間
へ交互に自己診断電圧Ｖｄを印加（自己診断電圧Ｖｄ
は、可動電極７が十分応答する低周波の矩形波信号ＷＡ
２の振幅値）し、自己診断モードにする。制御信号Ｓ１
がハイレベルの時は、スイッチＳＷ１をオフし、比較的
高周波の矩形波信号ＷＡ１を固定電極１１，１２に印加
し、通常の加速度検出を検出するモードにする。
常の加速度検出を検出するモードと自己診断モードの切
り替えは、図１に示すように、制御信号Ｓ１で与えられ
る。例えば、制御信号Ｓ１がローレベルの時は、スイッ
チＳＷ１をオンし、可動電極７と固定電極１１，１２間
へ交互に自己診断電圧Ｖｄを印加（自己診断電圧Ｖｄ
は、可動電極７が十分応答する低周波の矩形波信号ＷＡ
２の振幅値）し、自己診断モードにする。制御信号Ｓ１
がハイレベルの時は、スイッチＳＷ１をオフし、比較的
高周波の矩形波信号ＷＡ１を固定電極１１，１２に印加
し、通常の加速度検出を検出するモードにする。
【００２７】さらに、半導体容量式加速度センサ１は、
電源供給用の電源Ｖｃｃ，出力電圧Ｖｏ，回路のグラン
ドＧＮＤ，自己診断電圧Ｖｄ，制御信号Ｓ１用のそれぞ
れの端子を備える。
電源供給用の電源Ｖｃｃ，出力電圧Ｖｏ，回路のグラン
ドＧＮＤ，自己診断電圧Ｖｄ，制御信号Ｓ１用のそれぞ
れの端子を備える。
【００２８】次に、図１により、エアバッグシステムの
コントロールユニット（以下Ｃ／Ｕと略す）２０につい
て説明する。
コントロールユニット（以下Ｃ／Ｕと略す）２０につい
て説明する。
【００２９】Ｃ／Ｕ２０はコンピュータ（以下ＣＰＵと
略す）２１，プログラムが記憶されているＲＯＭ（Read
Only Memoly）２２，データ等を記憶するＲＡＭ（Rand
amAccess Memoly)２３，デジタル入出力回路２４，Ａ／
Ｄ変換回路２５とアドレス・データバスライン２６、及
び、車両のバッテリーから入力されるバッテリー電圧Ｖ
ｂ，ノイズ除去用のフィルター回路２７，電源回路２
８、その他、適宜な回路（図示せず）よりなる。
略す）２１，プログラムが記憶されているＲＯＭ（Read
Only Memoly）２２，データ等を記憶するＲＡＭ（Rand
amAccess Memoly)２３，デジタル入出力回路２４，Ａ／
Ｄ変換回路２５とアドレス・データバスライン２６、及
び、車両のバッテリーから入力されるバッテリー電圧Ｖ
ｂ，ノイズ除去用のフィルター回路２７，電源回路２
８、その他、適宜な回路（図示せず）よりなる。
【００３０】ＣＰＵ２１，ＲＯＭ２２，ＲＡＭ２３，デ
ジタル入出力回路２４，Ａ／Ｄ変換回路２５，アドレス
・データバスライン２６は、一般的に、シングルチップ
マイクロコンピュータＭＣＵ（Microcomputer Unit）２
９に集積される。
ジタル入出力回路２４，Ａ／Ｄ変換回路２５，アドレス
・データバスライン２６は、一般的に、シングルチップ
マイクロコンピュータＭＣＵ（Microcomputer Unit）２
９に集積される。
【００３１】Ｃ／Ｕ２０と半導体容量式加速度センサ１
は、電源回路２８によって定電圧を発生し、その電圧は
半導体容量式加速度センサ１の電源供給用の電源Ｖｃｃ
端子に、バッテリー電圧Ｖｂはフィルター回路２７を介
し平滑され自己診断電圧Ｖｄ端子に、デジタル入出力回
路２４の出力として制御信号Ｓ１端子に、出力電圧Ｖｏ
端子はＡ／Ｄ変換回路２５に、グランドＧＮＤ端子はＣ
／Ｕ２０のグランド端子に、それぞれ接続される。
は、電源回路２８によって定電圧を発生し、その電圧は
半導体容量式加速度センサ１の電源供給用の電源Ｖｃｃ
端子に、バッテリー電圧Ｖｂはフィルター回路２７を介
し平滑され自己診断電圧Ｖｄ端子に、デジタル入出力回
路２４の出力として制御信号Ｓ１端子に、出力電圧Ｖｏ
端子はＡ／Ｄ変換回路２５に、グランドＧＮＤ端子はＣ
／Ｕ２０のグランド端子に、それぞれ接続される。
【００３２】一方、バッテリー電圧Ｖｂはフィルター回
路２７を介し平滑された自己診断電圧Ｖｄとして、Ａ／
Ｄ変換回路２５に入力され、出力電圧ＶｏとともにＭＣ
Ｕ29で各種演算に使用される。ここで、バッテリー電圧
Ｖｂを自己診断電圧Ｖｄとして使用するため、特別な自
己診断信号発生回路を必要としない。
路２７を介し平滑された自己診断電圧Ｖｄとして、Ａ／
Ｄ変換回路２５に入力され、出力電圧ＶｏとともにＭＣ
Ｕ29で各種演算に使用される。ここで、バッテリー電圧
Ｖｂを自己診断電圧Ｖｄとして使用するため、特別な自
己診断信号発生回路を必要としない。
【００３３】Ｃ／Ｕ２０は半導体容量式加速度センサ１
の出力電圧を基に、自動車の衝突によって生じる急激な
衝突加速度を、ＭＣＵ２９で判断することで自動車の衝
突を検出し、エアバッグを展開させる（図示せず）。
の出力電圧を基に、自動車の衝突によって生じる急激な
衝突加速度を、ＭＣＵ２９で判断することで自動車の衝
突を検出し、エアバッグを展開させる（図示せず）。
【００３４】次に、本発明の一実施例であるＭＣＵ２９
の演算処理等のフローチャートについて図４，図５，図
６により説明する。図４は第一の実施例であるＭＣＵ２
９の演算処理等のフローチャート。図５は自動車のエン
ジン始動時(クランキング時)のバッテリー電圧、及びバ
ッテリー電圧を平滑した自己診断電圧の変化を表したバ
ッテリー電圧特性図。図６は加速度センサの出力電圧と
加速度の関係図、及び自己診断電圧と加速度の関係図。
の演算処理等のフローチャートについて図４，図５，図
６により説明する。図４は第一の実施例であるＭＣＵ２
９の演算処理等のフローチャート。図５は自動車のエン
ジン始動時(クランキング時)のバッテリー電圧、及びバ
ッテリー電圧を平滑した自己診断電圧の変化を表したバ
ッテリー電圧特性図。図６は加速度センサの出力電圧と
加速度の関係図、及び自己診断電圧と加速度の関係図。
【００３５】図５の（１）に示すように、自動車のエン
ジン始動時（クランキング時）のバッテリー電圧は、一
時的に低下（約１２Ｖが７から５Ｖに変化する）するこ
とが知られている。また、自動車のエンジン始動時のバ
ッテリー電圧は、ノイズ等が多くそれを平滑化すること
により、図５の（２）に示す電圧が得られる。
ジン始動時（クランキング時）のバッテリー電圧は、一
時的に低下（約１２Ｖが７から５Ｖに変化する）するこ
とが知られている。また、自動車のエンジン始動時のバ
ッテリー電圧は、ノイズ等が多くそれを平滑化すること
により、図５の（２）に示す電圧が得られる。
【００３６】以下、図４のフローチャートにそって説明
する。自動車のエンジン始動時100に、自己診断電圧Ｖ
ｄ１と半導体容量式加速度センサ１の出力電圧Ｖｏ１を
ＭＣＵ２９へ入力しＲＡＭへ格納する１０１。出力電圧
Ｖｏ１と自己診断電圧Ｖｄ１は、予めＲＡＭに格納され
た図６の各特性より、それぞれ第一の加速度Ｇ１，第二
の加速度Ｇ２に変換する１０２。第一の加速度Ｇ１と第
二の加速度Ｇ２の差を所定値Ｘｔと比較する１０３。第
一の加速度Ｇ１と第二の加速度Ｇ２の差が所定値Ｘｔよ
りも小さければ、次のルーチンへ移動する１０４。差が
所定値Ｘｔよりも大きければ、半導体容量式加速度セン
サに故障や経事変化が有ることを表示、または、警告す
る１０５。
する。自動車のエンジン始動時100に、自己診断電圧Ｖ
ｄ１と半導体容量式加速度センサ１の出力電圧Ｖｏ１を
ＭＣＵ２９へ入力しＲＡＭへ格納する１０１。出力電圧
Ｖｏ１と自己診断電圧Ｖｄ１は、予めＲＡＭに格納され
た図６の各特性より、それぞれ第一の加速度Ｇ１，第二
の加速度Ｇ２に変換する１０２。第一の加速度Ｇ１と第
二の加速度Ｇ２の差を所定値Ｘｔと比較する１０３。第
一の加速度Ｇ１と第二の加速度Ｇ２の差が所定値Ｘｔよ
りも小さければ、次のルーチンへ移動する１０４。差が
所定値Ｘｔよりも大きければ、半導体容量式加速度セン
サに故障や経事変化が有ることを表示、または、警告す
る１０５。
【００３７】次に、第二の実施例であるＭＣＵ２９の演
算処理等のフローチャートについて図７により説明す
る。自動車のエンジン始動時１００に、自己診断電圧Ｖ
ｄ１，Ｖｄ２と半導体容量式加速度センサ１の出力電圧
Ｖｏ１，Ｖｏ２をＭＣＵ２９へ入力しＲＡＭへ格納する
１１１。出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２と自己診断電圧Ｖｄ
１，Ｖｄ２は、予めＲＡＭに格納された図６の各特性よ
り、それぞれ第一の加速度変化値Ｇｃｈ１，第二の加速
度変化値Ｇｃｈ２に変換する１１２。第一の加速度変化
値Ｇｃｈ１と第二の加速度変化値Ｇｃｈ２の差を所定値
Ｘｃｈと比較する１１３。第一の加速度変化値Ｇｃｈ１
と第二の加速度変化値Ｇｃｈ２の差が所定値Ｘｃｈより
も小さければ、次のルーチンへ移動する１１４。差が所
定値Ｘｃｈよりも大きければ、半導体容量式加速度セン
サに故障や経事変化が有ることを表示、または、警告す
る１１５。
算処理等のフローチャートについて図７により説明す
る。自動車のエンジン始動時１００に、自己診断電圧Ｖ
ｄ１，Ｖｄ２と半導体容量式加速度センサ１の出力電圧
Ｖｏ１，Ｖｏ２をＭＣＵ２９へ入力しＲＡＭへ格納する
１１１。出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２と自己診断電圧Ｖｄ
１，Ｖｄ２は、予めＲＡＭに格納された図６の各特性よ
り、それぞれ第一の加速度変化値Ｇｃｈ１，第二の加速
度変化値Ｇｃｈ２に変換する１１２。第一の加速度変化
値Ｇｃｈ１と第二の加速度変化値Ｇｃｈ２の差を所定値
Ｘｃｈと比較する１１３。第一の加速度変化値Ｇｃｈ１
と第二の加速度変化値Ｇｃｈ２の差が所定値Ｘｃｈより
も小さければ、次のルーチンへ移動する１１４。差が所
定値Ｘｃｈよりも大きければ、半導体容量式加速度セン
サに故障や経事変化が有ることを表示、または、警告す
る１１５。
【００３８】次に、第三の実施例であるＭＣＵ２９の演
算処理等のフローチャートについて図８により説明す
る。初期設定として、予め加速度センサの加速度Ｇと出
力電圧Ｖｏの関係をＲＡＭへ格納する１２１。自動車の
エンジン始動時１００に、自己診断電圧Ｖｄ１,Ｖｄ２
と半導体容量式加速度センサ１の出力電圧Ｖｏ１,Ｖｏ
２をＭＣＵ２９へ入力しＲＡＭへ格納する１１１。出力
電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２と自己診断電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２は、
予めＲＡＭに格納された図６の各特性より、それぞれ第
一の加速度変化値Ｇｃｈ１，第二の加速度変化値Ｇｃｈ
２に変換する１１２。第一の加速度変化値Ｇｃｈ１と第
二の加速度変化値Ｇｃｈ２の差を所定値Xchと比較する
１１３。第一の加速度変化値Ｇｃｈ１と第二の加速度変
化値Ｇｃｈ２の差が第一の所定値Ｘｃｈよりも小さけれ
ば、次のルーチンへ移動する１１４。差が第一の所定値
Ｘｃｈよりも大きく、第二の所定値Ｘｃｈ２よりも小さ
ければ１２５、半導体容量式加速度センサの変化分を補
正する１２６。さらに、初期設定値へ現在の加速度Ｇと
出力電圧Ｖｏの関係をＲＡＭへ格納する１２６。第二の
所定値Ｘｃｈ２よりも大きければ半導体容量式加速度セ
ンサに故障や経事変化が有ることを表示、または、警告
する１２７。
算処理等のフローチャートについて図８により説明す
る。初期設定として、予め加速度センサの加速度Ｇと出
力電圧Ｖｏの関係をＲＡＭへ格納する１２１。自動車の
エンジン始動時１００に、自己診断電圧Ｖｄ１,Ｖｄ２
と半導体容量式加速度センサ１の出力電圧Ｖｏ１,Ｖｏ
２をＭＣＵ２９へ入力しＲＡＭへ格納する１１１。出力
電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２と自己診断電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２は、
予めＲＡＭに格納された図６の各特性より、それぞれ第
一の加速度変化値Ｇｃｈ１，第二の加速度変化値Ｇｃｈ
２に変換する１１２。第一の加速度変化値Ｇｃｈ１と第
二の加速度変化値Ｇｃｈ２の差を所定値Xchと比較する
１１３。第一の加速度変化値Ｇｃｈ１と第二の加速度変
化値Ｇｃｈ２の差が第一の所定値Ｘｃｈよりも小さけれ
ば、次のルーチンへ移動する１１４。差が第一の所定値
Ｘｃｈよりも大きく、第二の所定値Ｘｃｈ２よりも小さ
ければ１２５、半導体容量式加速度センサの変化分を補
正する１２６。さらに、初期設定値へ現在の加速度Ｇと
出力電圧Ｖｏの関係をＲＡＭへ格納する１２６。第二の
所定値Ｘｃｈ２よりも大きければ半導体容量式加速度セ
ンサに故障や経事変化が有ることを表示、または、警告
する１２７。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、車両のバッテリー電圧
を検出すると共に、バッテリー電圧を加速度センサへ入
力し、等価的な加速度印加状態をあたえる。そこで、バ
ッテリー電圧値に応じた加速度センサの出力電圧値から
換算した第一の加速度値と、バッテリー電圧値から換算
した第二の加速度値と比較し、加速度センサの故障や経
事変化を判断する。それによって、たとえ加速度センサ
の故障や経事変化が発生したとしても、バッテリー電圧
値から換算した加速度値と加速度センサの出力値をモニ
ターしているため、経事変化を補正可能である。また、
バッテリー電圧を利用することにより、特別な自己診断
信号発生回路を必要としない効果がある。また、車両の
バッテリー電圧の変化を検出すると共に、バッテリー電
圧を加速度センサへ入力し、等価的な加速度印加状態を
あたえる。そこで、バッテリー電圧の変化に応じた加速
度センサの出力電圧変化値から換算した第一の加速度変
化値と、バッテリー電圧の変化値から換算した第二の加
速度変化値と比較し、加速度センサの故障や経事変化を
判断する。それによって、たとえ加速度センサの故障や
経事変化が発生したとしても、バッテリー電圧の変化値
から換算した加速度変化値と加速度センサの出力変化値
をモニターしているため、経事変化を補正でき、信頼性
が向上するという効果がある。
を検出すると共に、バッテリー電圧を加速度センサへ入
力し、等価的な加速度印加状態をあたえる。そこで、バ
ッテリー電圧値に応じた加速度センサの出力電圧値から
換算した第一の加速度値と、バッテリー電圧値から換算
した第二の加速度値と比較し、加速度センサの故障や経
事変化を判断する。それによって、たとえ加速度センサ
の故障や経事変化が発生したとしても、バッテリー電圧
値から換算した加速度値と加速度センサの出力値をモニ
ターしているため、経事変化を補正可能である。また、
バッテリー電圧を利用することにより、特別な自己診断
信号発生回路を必要としない効果がある。また、車両の
バッテリー電圧の変化を検出すると共に、バッテリー電
圧を加速度センサへ入力し、等価的な加速度印加状態を
あたえる。そこで、バッテリー電圧の変化に応じた加速
度センサの出力電圧変化値から換算した第一の加速度変
化値と、バッテリー電圧の変化値から換算した第二の加
速度変化値と比較し、加速度センサの故障や経事変化を
判断する。それによって、たとえ加速度センサの故障や
経事変化が発生したとしても、バッテリー電圧の変化値
から換算した加速度変化値と加速度センサの出力変化値
をモニターしているため、経事変化を補正でき、信頼性
が向上するという効果がある。
【図１】本発明の加速度センサを使用した自己診断装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】自己診断電圧を加速度検出部へ印加した状態を
示す図である。
示す図である。
【図３】加速度と自己診断電圧の関係を示す特性図であ
る。
る。
【図４】第一の実施例であるＭＣＵの演算処理等のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図５】自動車のエンジン始動時（クランキング時）の
バッテリー電圧、及びバッテリー電圧を平滑した自己診
断電圧の変化を表したバッテリー電圧特性図である。
バッテリー電圧、及びバッテリー電圧を平滑した自己診
断電圧の変化を表したバッテリー電圧特性図である。
【図６】加速度センサの出力電圧と加速度の関係図、及
び自己診断電圧と加速度の関係図である。
び自己診断電圧と加速度の関係図である。
【図７】第二の実施例であるＭＣＵの演算処理等のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図８】第三の実施例であるＭＣＵの演算処理等のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
１…半導体容量式加速度センサ、２…加速度検出部、３
…容量検出部、４…増幅部、５…制御部、７…可動電
極、８…シリコンカンチレバー、１１，１２…固定電
極、２０…エアバッグシステムのコントロールユニット
（Ｃ／Ｕ）、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡ
Ｍ、２４…デジタル入出力回路、２５…Ａ／Ｄ変換回
路、２７…フィルター回路、２９…シングルチップマイ
クロコンピュータＭＣＵ、Ｖｃｃ…電源、Ｖｏ…出力電
圧、Ｖｄ…自己診断電圧、Ｓ１…制御信号、Ｖｂ…バッ
テリー電圧、ＷＡ１…比較的高周波の矩形波信号、ＷＡ
２…低周波の矩形波信号、１００，１０１，１０２，１
０３，１０４，１０５…フローチャート。
…容量検出部、４…増幅部、５…制御部、７…可動電
極、８…シリコンカンチレバー、１１，１２…固定電
極、２０…エアバッグシステムのコントロールユニット
（Ｃ／Ｕ）、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡ
Ｍ、２４…デジタル入出力回路、２５…Ａ／Ｄ変換回
路、２７…フィルター回路、２９…シングルチップマイ
クロコンピュータＭＣＵ、Ｖｃｃ…電源、Ｖｏ…出力電
圧、Ｖｄ…自己診断電圧、Ｓ１…制御信号、Ｖｂ…バッ
テリー電圧、ＷＡ１…比較的高周波の矩形波信号、ＷＡ
２…低周波の矩形波信号、１００，１０１，１０２，１
０３，１０４，１０５…フローチャート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲沢 照美 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 鈴木 政善 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 菅原 早人 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】等価的な加速度印加状態をあたえ、加速度
センサの故障の有無や経事変化を診断できるようにした
加速度センサの自己診断装置において、車両のバッテリ
ー電圧を検出する手段を備えると共に、前記バッテリー
電圧を前記加速度センサへ入力し、等価的な加速度印加
状態をあたえる手段を備え、前記バッテリー電圧の変化
の内、少なくとも一点以上のバッテリー電圧値と、その
バッテリー電圧の入力によって得られる、加速度センサ
の出力電圧から換算した第一の加速度値と、前記バッテ
リー電圧値から換算した第二の加速度値とを比較し、前
記加速度センサの故障や経事変化を判断する手段を備え
たことを特徴とする加速度センサの自己診断装置。 - 【請求項２】等価的な加速度印加状態をあたえ、加速度
センサの故障の有無や経事変化を診断できるようにした
加速度センサの自己診断装置において、車両のバッテリ
ー電圧の変化を検出する手段を備えると共に、前記バッ
テリー電圧を前記加速度センサへ入力し、等価的な加速
度印加状態をあたえる手段を備え、前記バッテリー電圧
の変化に応じた加速度センサの出力電圧から換算した第
一の加速度変化値と、前記バッテリー電圧の変化値から
換算した第二の加速度変化値と比較し、前記加速度セン
サの故障や経事変化を判断する手段を備えたことを特徴
とする加速度センサの自己診断装置。 - 【請求項３】等価的な加速度印加状態をあたえ、加速度
センサの故障の有無や経事変化を診断できるようにした
加速度センサの自己診断装置において、車両のバッテリ
ー電圧の変化を検出する手段を備えると共に、前記バッ
テリー電圧を前記加速度センサへ入力し、等価的な加速
度印加状態をあたえる手段を備え、初期的な入力電圧と
加速度センサの出力電圧の関係を記憶しておく手段を備
え、前記バッテリー電圧の変化に応じた加速度センサの
出力電圧変化値と、前記初期的な入力電圧と加速度セン
サの出力電圧の関係とを比較し、前記バッテリー電圧の
変化に応じた加速度センサの出力電圧変化値が、前記初
期的な入力電圧と加速度センサの出力電圧の関係よりず
れていたら、前記加速度センサの出力を補正する手段を
備え、前記加速度センサの出力の補正値を、前記初期的
な入力電圧と加速度センサの出力電圧の関係を記憶して
おく手段へ書き換える手段を備えたことを特徴とする加
速度センサの自己診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5263342A JPH07120497A (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 加速度センサの自己診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5263342A JPH07120497A (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 加速度センサの自己診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07120497A true JPH07120497A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17388145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5263342A Pending JPH07120497A (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 加速度センサの自己診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120497A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012211872A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Denso Corp | センサ装置 |
| JP2015021971A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 変調波形を使用したｍｅｍｓパラメータ識別 |
| CN114594753A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-06-07 | 青岛中瑞汽车服务有限公司 | 判断车载mems电容式g-sensor失效后复位的方法 |
-
1993
- 1993-10-21 JP JP5263342A patent/JPH07120497A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012211872A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Denso Corp | センサ装置 |
| JP2015021971A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 変調波形を使用したｍｅｍｓパラメータ識別 |
| CN114594753A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-06-07 | 青岛中瑞汽车服务有限公司 | 判断车载mems电容式g-sensor失效后复位的方法 |
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