JPH07174779A

JPH07174779A - 加速度センサの診断方法およびセンサ制御装置

Info

Publication number: JPH07174779A
Application number: JP32246593A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ogasawara; 雄二小笠原; Masaki Suzuki; 政喜鈴木; Keiji Hanzawa; 恵二半沢; Norio Ichikawa; 範男市川; Yukiko Sugisawa; 由紀子杉沢; Junichi Horie; 潤一堀江
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】【目的】センサ制御装置の構成を複雑にしないで、バッ
クアップセンサの異常診断と正常診断の両診断を行い、
安価で信頼性の高い加速度センサの診断方法およびセン
サ制御装置を提供する。【構成】制御装置１内の電子センサ２は、常時検出した
加速度レベルの電気信号をマイクロコンピュータ３に入
力する。また、バックアップセンサ５の接点７に並列に
接続されている抵抗９の電圧変化から、接点７のオンオ
フ信号が検出され、マイクロコンピュータ３に入力され
ている。そして、マイクロコンピュータ３が、バックア
ップセンサ５の設計動作レベルと、接点７がオンオフ動
作した時の加速度レベルとを照合し、バックアップセン
サ５の正常・異常を診断する。正常であれば、ドライバ
４がオンし、スクイブ６にバッテリ８から電流が流れ、
エアバッグが膨らむことが確認されたことになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加速度センサの診断方
法に係り、特に、衝突時に人体を保護するエアバッグシ
ステムのバックアップ用の加速度センサの診断方法およ
びセンサ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術のバックアップ用の加速度セン
サ（以下、バックアップセンサと言う。）の診断方法
は、例えば、特開平4−143146号公報に開示されている
ものがある。この診断方法は、エアバックシステムに用
いられている方法で、バックアップセンサの接点の両端
に抵抗を接続し、この抵抗値を外部より調べて行ってい
るものである。そして、この抵抗値が零である場合、接
点が短絡した異常状態であると判定し、また、抵抗値が
無限大の場合、電気回路が故障した異常状態であると判
定している。

【０００３】また、他の診断方法として、「Ｇスイッ
チ」と呼ばれているバックアップセンサの診断方法があ
る。これは、アクチブサスペンション制御装置やアンチ
スキッドブレーキングシステムなどに用いられている方
法で、一時的に外力にてバックアップセンサの接点をオ
ンさせて診断する、正常診断の方法である。そして、そ
の外力にて接点をオンさせる部品として、電磁コイル、
コイル電源などが、バックアップセンサに付加されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術の前
者の場合、バックアップセンサの接点が固着していると
か、電気回路が切断しているとかの異常診断はできる
が、バックアップセンサそのものが衝突時に正常に働く
かどうかの正常診断はできないものである。

【０００５】また、後者の場合、バックアップセンサの
正常診断はできるが、当該診断のために部品を付加し構
成が複雑になっている。これは、価格を高くし、部品増
加による信頼性の低下を招いているものである。

【０００６】従って、本発明の目的は、エアバックシス
テムやアクチブサスペンション制御装置やアンチスキッ
ドブレーキングシステムなどに用いられるセンサ制御装
置の構成を複雑にしないで、バックアップセンサの異常
診断と正常診断の両診断ができる、安価で信頼性の高い
加速度センサの診断方法およびセンサ制御装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、加速度を
感知し電気信号を出力する第一加速度センサと、電気信
号を処理するマイクロコンピュータと、所定の加速度で
断続信号を出力する第二加速度センサとを備え、第一加
速度センサと第二加速度センサとで制御されるセンサ制
御装置の加速度センサの診断方法において、マイクロコ
ンピュータが、第二加速度センサの断続動作を診断する
ところの第一加速度センサの電気信号と第二加速度セン
サの断続信号とを同時に検出するステップと、電気信号
と断続信号とを照合するステップとを有することにより
達成される。

【０００８】また、加速度を感知し電気信号を出力する
正規加速度センサと、電気信号を処理するマイクロコン
ピュータと、所定の加速度でオンオフ信号を出力するバ
ックアップ加速度センサとを備え、正規加速度センサと
バックアップ加速度センサとの出力信号で制御されるセ
ンサ制御装置の加速度センサの診断方法において、マイ
クロコンピュータが、バックアップ加速度センサのオン
オフ動作を診断するところの、正規加速度センサの電気
信号を検出する第一ステップと、第一ステップに相前後
しバックアップ加速度センサのオンオフ信号を検出する
第二ステップと、電気信号とオンオフ信号との組合せを
分類する第三ステップと、該分類の結果よりバックアッ
プ加速度センサの正常・異常を判定する第四ステップと
を有することによっても達成される。

【０００９】さらに、マイクロコンピュータが、バック
アップ加速度センサのオン動作を診断するところの、正
規加速度センサで検出される加速度が所定の設定加速度
を越えているまたは以上の場合と未満または以下の場合
とを判定するステップと、越えているまたは以上の場合
であってオン信号が出力されている時はバックアップ加
速度センサは正常と判定し逆の時は異常と判定するステ
ップと、未満または以下の場合であってオン信号が出力
されている時はバックアップ加速度センサは異常と判定
し逆の時は正常と判定するステップとを有してもよい。

【００１０】一方、上記目的を達成するセンサ制御装置
は、加速度を感知し電気信号を出力する第一加速度セン
サと、所定の加速度で断続信号を出力する第二加速度セ
ンサとを備え、第一加速度センサと第二加速度センサと
で制御されるセンサ制御装置において、第一加速度セン
サの電気信号と第二加速度センサの断続信号とを同時に
検出する手段と、電気信号と断続信号とを照合し第二加
速度センサの断続動作を診断する手段とを設けたもので
ある。

【００１１】またさらに、加速度を感知し電気信号を出
力する正規加速度センサと、所定の加速度でオンオフ信
号を出力するバックアップ加速度センサとを備え、正規
加速度センサとバックアップ加速度センサとの出力信号
で制御されるセンサ制御装置において、正規加速度セン
サの電気信号を検出する手段と、バックアップ加速度セ
ンサのオンオフ信号を検出する手段と、電気信号とオン
オフ信号とを同時に入力し電気信号とオンオフ信号との
組合せからバックアップ加速度センサのオンオフ動作を
診断する手段とを設けたものであってもよい。

【００１２】

【作用】エアバックシステムやアクチブサスペンション
制御装置やアンチスキッドブレーキングシステムなどに
は、異なる検出構造からなる２個以上の加速度センサが
用いられている。これらの加速度センサを大別すれば、
一方は、加速度を電気的に検出する構造の電気式センサ
であり、他方は、機械式センサである。

【００１３】そして、電気式センサは常時加速度を検出
し、その検出量はアナログ量として連続的に出力されて
いる。この電気式センサが第一加速度センサであり正規
加速度センサに相当する。電気式センサには、半導体式
や圧電式などと言ったものがある。

【００１４】一方、通常、機械式センサは、所定以上の
加速度が加わると、接点がオンオフするスイッチ構造の
ものであり、「断続的な動作をする構造のもの」であ
る。この機械式センサが第二加速度センサでありバック
アップセンサに相当する。

【００１５】従って、機械式センサが動作する点の加速
度のアナログ量がいくらであるかは、所定以上の加速度
が加わり機械式センサが動作した時点が判れば、その時
点の電気式センサのアナログ量を測定すれば、事前に知
ることができる。

【００１６】言い換えれば、機械式センサがオンまたは
オフ動作する点の、電気式センサのアナログ量に換算し
た設定アナログ量を事前に把握していれば、機械式セン
サがオンまたはオフ動作した時点の電気式センサから検
出される検出アナログ量と該設定アナログ量とを照合す
ることにより、機械式センサが正しく動作するかどうか
が判明する。これが本発明の診断方法の原理である。

【００１７】具体的には、機械式センサの接点のオンオ
フ動作を、当該接点に並列に接続した抵抗値の両端電圧
の変化からオンオフ信号として検出する。そして、一方
の電気信号は、このオンオフ信号とする。他方の電気信
号は、電気式センサのアナログ量とする。

【００１８】そして、両方の電気信号を「同時に検出」
し、マイクロコンピュータを使って、両方の電気信号の
組合せを分類し、予め決めてある診断組合せと照合し、
機械式センサ、即ちバックアップセンサの診断を行うも
のである。

【００１９】例えば、機械式センサがオン動作する点の
加速度の、電気式センサのアナログ量に換算した設定ア
ナログ量が、Ｇ_Sであるとする。

【００２０】そして、例えば、診断組合せを、以下のよ
うな４つに、予め決める。

【００２１】電気式センサからの検出アナログ量がＧ_S
以下であるのに、機械式センサの接点がオン動作（電気
信号がオン）の場合、機械式センサは異常と診断する。
また、検出アナログ量がＧ_S以上であるのに、当該接点
がオフ動作の場合、これも異常と診断する。

【００２２】そして、検出アナログ量がＧ_S以上で、当
該接点がオンであれば、機械式センサは正常と診断す
る。また、検出アナログ量がＧ_S以下で、当該接点がオ
フであれば、これも正常と診断する。

【００２３】そして、マイクロコンピュータが、両方の
電気信号を同時に検出し、それらの電気信号の組合せが
どのようになっているか分類し、前述の診断組合せと照
合し、バックアップセンサの診断を実施する。

【００２４】尚、マイクロコンピュータの場合、マイク
ロコンピュータの短い処理時間内に両方を検出すること
も「実質的に同時であると見做される」ので、これも含
めた「同時に検出」であると定義する。

【００２５】

【実施例】以下本発明について、図面を参照して説明す
る。

【００２６】図１は、本発明による一実施例のセンサ制
御装置の概要を示す図である。

【００２７】エアバッグシステムに用いられるセンサ制
御装置の例であり、その構成と動作は、次の通りであ
る。制御装置１内に取り付けられた正規の加速度センサ
である電子センサ２によって衝突時の加速度が検出され
る。そして、この加速度の大きさからマイクロコンピュ
ータ３の制御回路が衝突と判定し、ドライバ４をオンさ
せる。この時、同じく制御装置１内に取り付けられたバ
ックアップセンサ５も衝突で接点７をオンさせる。両方
がオンするので、スクイブ６にバッテリ８から電流が流
れる。スクイブ６は小さなヒータであり、このヒータに
より伝火剤が着火し、ガスが発生し、エアバッグが急速
に膨らむ。

【００２８】制御装置１内には、常時加速度を検出し検
出アナログ量Ｇを出力している正規の電子センサ２とエ
アバッグシステムの誤動作を防止するバックアップセン
サ５との２個のセンサがある。この２個のセンサは直列
に接続されており、２個が同時に働いた時、初めて伝火
剤が着火する。即ち衝突時、電子センサ２とバックアッ
プセンサ５は同時に働いている。また、２個のセンサと
マイクロコンピュータにより衝突か否かを判定し、衝突
の時のみエアバッグが膨脹するようにもなっている。

【００２９】誤動作防止のバックアップセンサ５は、セ
イフィングセンサとも呼ばれている。万一に備えて、電
子センサ２と構造を異にする機械式センサが一般に用い
られ、所定以上の加速度が加わると接点７がオンするも
のである。

【００３０】図１に示すように、バックアップセンサ５
の接点７に並列に、抵抗９が接続されている。この抵抗
９の両端の電圧Ｖ_A，Ｖ_Bにより、マイクロコンピュータ
３が、接点７のオンオフ状態を検出する構成となってい
る。そして、このオンオフ検出結果と電子センサ２の検
出アナログ量Ｇから、マイクロコンピュータ３の診断回
路が、バックアップセンサ５を診断している。次に、こ
の診断方法について、図１と図２を参照しながら説明す
る。

【００３１】図２は、衝突時の時間に対する加速度の変
化を示す図である。衝突の程度によって加速度の変化パ
ターンは異なり、３つの衝突レベルの場合を、レベル
１，２，３として示している。電子センサ２は、そのレ
ベルに応じた加速度を、アナログ量で、マイクロコンピ
ュータ３に連続的に出力している。

【００３２】レベル１は、車同志が衝突したような激し
い衝突であり、加速度は大きく短い時間で急速に立ち上
がっている。

【００３３】レベル３は、衝突と言うよりはブレーキを
急に踏んで車を急停止させたような場合であり、加速度
が小さく、時間と共に緩やかに立ち上がっている。

【００３４】レベル２は、レベル１と３の中間であり、
車両が縁石に乗り上げたような場合あるいは道路上の穴
に落ちたような場合に相当する。

【００３５】そして、電子センサ２が検知し、エアバッ
グが膨脹させられる衝突判定レベルは、マイクロコンピ
ュータ３内にて、ラインＧ_Cのようなレベルに設定され
ている。また、バックアップセンサ５の接点７がオンす
る動作レベルは、ラインＧ_Sのように設定されている。
このラインＧ_Sが、機械式センサが動作する所定の加速
度の設定アナログ量である。

【００３６】レベル１の場合は、時刻ｔ₁で、電子セン
サ２が検出した検出アナログ量ＧがラインＧ_Sを越える
ので、バックアップセンサ５の接点７がオンとなる。さ
らに、時刻ｔ₃で、検出アナログ量ＧがラインＧ_Cを越え
るので、マイクロコンピュータ３は衝突と判定し、ドラ
イバ４をオンさせる。この両者のオン状態をもって、エ
アバッグは膨脹させられる。

【００３７】レベル３の場合は、接点７とドライバ４の
両者はオンせず、エアバックは膨脹させられない。

【００３８】レベル２の場合は、時刻ｔ₂で、バックア
ップセンサ５のみがオンとなり、マイクロコンピュータ
３はドライバ４をオンさせない加速度レベルである。本
発明は、ラインＧ_Sと検出アナログ量Ｇを巧みに利用
し、バックアップセンサ５を診断するものである。

【００３９】マイクロコンピュータ３は、電子センサ２
から常時加速度の検出アナログ量Ｇを受け取っているの
で、ソフト処理によって、衝突がレベル１，２，３のど
れであるかを判断することができる。また、マイクロコ
ンピュータ３は、前述のようにバックアップセンサ５の
両端の電圧Ｖ_A，Ｖ_Bを監視しているので、この電圧
Ｖ_A，Ｖ_Bの変化から、接点７のオンオフを電気信号のオ
ンオフとして検知することもできる。

【００４０】つまり、レベル２の場合は、バックアップ
センサ５が必ず働くレベルであり、そして、電子センサ
２の検出アナログ量ＧがＧ_Sレベルを越えるレベルであ
る。従って、マイクロコンピュータ３が、「Ｇ_Sレベル
を越えたレベル２の場合に接点７の電気信号がオンして
いるか」を照合し、バックアップセンサ５が、レベル２
の衝突時の度毎に、確実に働いたかどうかの診断が可能
である。

【００４１】図３は、本発明による一実施例のバックア
ップセンサ診断ソフトのフローチャートである。

【００４２】ＳＴＥＰ１で、マイクロコンピュータ３は
電子センサ２からの検出アナログ量Ｇを読み込む。ＳＴ
ＥＰ２で、その量から図２に示したレベル１，２，３の
どれかを判定する。即ち分類している。

【００４３】レベル２の場合、ＳＴＥＰ３で、バックア
ップセンサ５のオン・オフ状態を読み込み、ＳＴＥＰ４
で、オンかどうかを判定する。更に分類している。

【００４４】そして、ＳＴＥＰ５で、オンであれば、正
常と診断し、元に戻り、再び検出アナログ量Ｇを読み込
む。オフならば、異常と診断し、表示や警報を発し報知
する。

【００４５】レベル１の場合、ＳＴＥＰ６で、バックア
ップセンサ５のオン・オフ状態を読み込み、ＳＴＥＰ７
で、オンかどうかを判定する。そして、バックアップセ
ンサ５がオンであれば、ＳＴＥＰ８で、スクイブ６を動
作させ着火する。オフであれば、ＳＴＥＰ５で、異常と
診断する。実用上この異常は有ってはならない。

【００４６】レベル３の場合、ＳＴＥＰ９で、バックア
ップセンサ５のオン・オフ状態を読み込み、ＳＴＥＰ１
０で、オフかどうかを判定する。そして、オフであれ
ば、ＳＴＥＰ１１で、正常と診断し、元に戻り、再び検
出アナログ量Ｇを読み込む。オンであれば、ＳＴＥＰ５
で、異常と診断する。

【００４７】尚、診断ソフトのフローチャートは上記以
外にも考えられる。

【００４８】要は、バックアップセンサ５が動作する所
定の加速度の設定アナログ量Ｇ_Sを診断の基準にし、電
子センサ２の検出アナログ量Ｇとバックアップセンサ５
のオンオフ信号との診断組合せを予め設定して置き、実
際に診断したい時の検出アナログ量Ｇとオンオフ信号の
組合せがどの組合せか分類し、当該診断組合せと照合す
るフローチャートであれば良いと言うことになる。

【００４９】また、正常や異常と診断された場合の報知
については、本発明では割愛する。

【００５０】

【発明の効果】センサ制御装置の構成を複雑にしない
で、バックアップセンサの異常診断と正常診断の両診断
ができるので、安価で信頼性の高いバックアップ用の加
速度センサの診断方法およびセンサ制御装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例のセンサ制御装置の概要
を示す図である。

【図２】衝突時の時間に対する加速度の変化を示す図で
ある。

【図３】本発明による一実施例のバックアップセンサ診
断ソフトのフローチャートである。

【符号の説明】

１．制御装置２．電子センサ３．マイクロコンピュ
ータ４．ドライバ５．バックアップセンサ６．スクイブ７．接点
８．バッテリ９．抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木政喜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)発明者半沢恵二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 (72)発明者市川範男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 (72)発明者杉沢由紀子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 (72)発明者堀江潤一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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加速度を感知し電気信号を出力する第一加
速度センサと、前記電気信号を処理するマイクロコンピ
ュータと、所定の前記加速度で断続信号を出力する第二
加速度センサとを備え、前記第一加速度センサと前記第
二加速度センサとで制御されるセンサ制御装置の加速度
センサの診断方法において、前記マイクロコンピュータが、前記第二加速度センサの
断続動作を診断する以下のステップを有することを特徴
とする加速度センサの診断方法。前記第一加速度センサ
の前記電気信号と前記第二加速度センサの前記断続信号
とを同時に検出するステップと、前記電気信号と前記断続信号とを照合するステップ。
【請求項２】加速度を感知し電気信号を出力する正規加
速度センサと、前記電気信号を処理するマイクロコンピ
ュータと、所定の前記加速度でオンオフ信号を出力する
バックアップ加速度センサとを備え、前記正規加速度セ
ンサと前記バックアップ加速度センサとの出力信号で制
御されるセンサ制御装置の加速度センサの診断方法にお
いて、前記マイクロコンピュータが、前記バックアップ加速度
センサのオンオフ動作を診断する以下のステップを有す
ることを特徴とする加速度センサの診断方法。前記正規
加速度センサの前記電気信号を検出する第一ステップ
と、前記第一ステップに相前後し前記バックアップ加速度セ
ンサの前記オンオフ信号を検出する第二ステップと、前記電気信号と前記オンオフ信号との組合せを分類する
第三ステップと、前記分類の結果より前記バックアップ加速度センサの正
常・異常を判定する第四ステップ。
【請求項３】加速度を検出し電気信号を出力する正規加
速度センサと、前記電気信号を処理するマイクロコンピ
ュータと、所定の設定加速度を境としオン信号を出力す
るバックアップ加速度センサとを備え、前記正規加速度
センサと前記バックアップ加速度センサとの出力信号で
制御されるセンサ制御装置の加速度センサの診断方法に
おいて、前記マイクロコンピュータが、前記バックアップ加速度
センサのオン動作を診断する以下のステップを有するこ
とを特徴とする加速度センサの診断方法。前記正規加速
度センサで検出される前記加速度が、前記所定の設定加
速度を越えているまたは以上の場合と未満または以下の
場合とを判定するステップと、前記越えているまたは以上の場合であって、前記オン信
号が出力されている時は前記バックアップ加速度センサ
は正常と判定し、逆の時は異常と判定するステップと、前記未満または以下の場合であって、前記オン信号が出
力されている時は前記バックアップ加速度センサは異常
と判定し、逆の時は正常と判定するステップ。
【請求項４】加速度を感知し電気信号を出力する第一加
速度センサと、所定の前記加速度で断続信号を出力する
第二加速度センサとを備え、前記第一加速度センサと前
記第二加速度センサとで制御されるセンサ制御装置にお
いて、前記第一加速度センサの前記電気信号と前記第二加速度
センサの前記断続信号とを同時に検出する手段と、前記
電気信号と前記断続信号とを照合し前記第二加速度セン
サの断続動作を診断する手段とを設けたことを特徴とす
るセンサ制御装置。
【請求項５】加速度を感知し電気信号を出力する正規加
速度センサと、所定の前記加速度でオンオフ信号を出力
するバックアップ加速度センサとを備え、前記正規加速
度センサと前記バックアップ加速度センサとの出力信号
で制御されるセンサ制御装置において、前記正規加速度センサの前記電気信号を検出する手段
と、前記バックアップ加速度センサの前記オンオフ信号
を検出する手段と、前記電気信号と前記オンオフ信号と
を同時に入力し前記電気信号と前記オンオフ信号との組
合せから前記バックアップ加速度センサのオンオフ動作
を診断する手段とを設けたことを特徴とするセンサ制御
装置。