JPH0926432A - Acceleration detection equipment - Google Patents
Acceleration detection equipmentInfo
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- JPH0926432A JPH0926432A JP7175757A JP17575795A JPH0926432A JP H0926432 A JPH0926432 A JP H0926432A JP 7175757 A JP7175757 A JP 7175757A JP 17575795 A JP17575795 A JP 17575795A JP H0926432 A JPH0926432 A JP H0926432A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の衝突を検出
してエアバッグをふくらませるようにしたエアバッグシ
ステム等に利用する加速度検出装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acceleration detecting device used in an airbag system or the like which detects a collision of an automobile or the like and inflates the airbag.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、自動車の衝突を検出する加速度セ
ンサはエアバッグコントローラに内蔵されており、電子
式であるが故に、電気的な原因による誤動作防止のた
め、リレー等の方式に代表されるメカニカルなセンサが
直列に挿入されていた。2. Description of the Related Art Conventionally, an acceleration sensor for detecting a collision of an automobile is built in an air bag controller, and since it is an electronic type, it is represented by a system such as a relay in order to prevent malfunction due to an electrical cause. Mechanical sensors were inserted in series.
【0003】図3は従来のエアバッグコントローラの構
成を示している。図3に示すように、電子式の加速度セ
ンサ1の出力はマイクロコンピュータ2にADコンバー
トされて取り込まれ、マイクロコンピュータ2により衝
突か否かが判断されてスイッチ3がオンされる。このス
イッチ3に直列にセーフィングセンサ4が配置され、こ
のセーフィングセンサ4はメカニカル式で、かつ電子式
加速度センサ1より小さな加速度でオンになるように設
定されている。FIG. 3 shows the structure of a conventional airbag controller. As shown in FIG. 3, the output of the electronic acceleration sensor 1 is AD-converted and fetched by the microcomputer 2, and the microcomputer 2 determines whether or not there is a collision and turns on the switch 3. A safing sensor 4 is arranged in series with the switch 3, and the safing sensor 4 is of a mechanical type and is set to be turned on at a smaller acceleration than that of the electronic acceleration sensor 1.
【0004】このように、上記従来例における電子式の
加速度センサ1とメカニカル式の加速度センサ4を組み
合わせた加速度検出装置でも、誤動作なく衝突を検知す
ることができる。As described above, even the acceleration detecting device in which the electronic type acceleration sensor 1 and the mechanical type acceleration sensor 4 in the conventional example described above are combined can detect a collision without malfunction.
【0005】次に、電子式の加速度センサ1の自己チェ
ックについて説明する。図4ないし図9は電子式の加速
度センサ1を示し、図4は平面断面図、図5は図4のA
−A矢視断面図、図6は図4のB−B矢視断面図、図7
(a)は振動板の平面図、図7(b)は振動板の中央部
の断面図、図8は一方の圧電セラミック素子の平面図、
図9は他方の圧電セラミック素子の平面図である。Next, self-check of the electronic acceleration sensor 1 will be described. 4 to 9 show an electronic acceleration sensor 1, FIG. 4 is a plan sectional view, and FIG. 5 is A of FIG.
-A arrow sectional view, FIG. 6 is a BB arrow sectional view of FIG. 4, FIG.
7A is a plan view of the diaphragm, FIG. 7B is a cross-sectional view of the central portion of the diaphragm, FIG. 8 is a plan view of one piezoelectric ceramic element,
FIG. 9 is a plan view of the other piezoelectric ceramic element.
【0006】図4ないし図6に示すように、取付台11
の枠状部12の内側に金属製のシールドケース13が接
着などにより固定され、シールドケース13の底部内側
に基台14が接着などにより固定され、シールドケース
13の開放側周縁部には頂板15が溶接部16でリング
プロジェクション溶接されてハウジング17が形成され
ている。基台14の中央部内側にはハウジング17内で
サブ基台18が一体成形により突設され、サブ基台18
の突出端には環状突起19が設けられる。As shown in FIGS. 4 to 6, the mounting base 11
A metal shield case 13 is fixed to the inside of the frame-shaped portion 12 by adhesion or the like, a base 14 is fixed to the inside of the bottom of the shield case 13 by adhesion, or the like. Are subjected to ring projection welding at a welded portion 16 to form a housing 17. A sub base 18 is integrally formed inside the housing 14 so as to project inside the central portion of the base 14.
An annular protrusion 19 is provided at the protruding end of the.
【0007】振動板20は中心部に円形の位置決め穴2
1が形成され、位置決め穴21の外周に同心状で裏面と
表面に順次大径となる位置決め用環状突起22と23が
形成され、位置決め穴21の一部縁部に切り起こしによ
り端子24が設けられている(図7(a)、(b)参
照)。The vibration plate 20 has a circular positioning hole 2 at the center thereof.
1 is formed, positioning annular projections 22 and 23 are formed concentrically on the outer periphery of the positioning hole 21 and have large diameters on the back surface and the front surface in order, and a terminal 24 is provided by cutting and raising at a part of the edge of the positioning hole 21. (See FIGS. 7A and 7B).
【0008】圧電セラミック素子25は中心部に円形の
穴26が形成され、表面にプラス電極27とプラス電極
28とが環状に2分割されて設けられ、裏面全面にマイ
ナス電極29が設けられている(図8参照)。圧電セラ
ミック素子30は中心部に円形の穴31が形成され、表
面にプラス電極32が設けられ、裏面にマイナス電極3
3が設けられている(図9参照)。A circular hole 26 is formed in the center of the piezoelectric ceramic element 25, a positive electrode 27 and a positive electrode 28 are annularly divided into two, and a negative electrode 29 is provided on the entire back surface. (See Figure 8). The piezoelectric ceramic element 30 has a circular hole 31 formed in the center, a positive electrode 32 provided on the front surface, and a negative electrode 3 on the back surface.
3 are provided (see FIG. 9).
【0009】圧電セラミック素子25はその穴26が振
動板20の表面側において位置決め用環状突起23に嵌
合されて固定され、圧電セラミック素子30はその穴3
1が振動板20の裏面側において位置決め用環状突起2
2に嵌合されて固定され、圧電セラミック素子25の裏
面のマイナス電極29が振動板20の表面に導通され、
圧電セラミック素子30の表面のプラス電極32が振動
板20の裏面に導通されている。このように圧電セラミ
ック素子25、30が取り付けられた振動板20は、そ
の穴21がサブ基台18の環状突起19に嵌合され、基
台14とは電気的に絶縁されて固定されている。The hole 26 of the piezoelectric ceramic element 25 is fitted and fixed to the positioning annular projection 23 on the surface side of the diaphragm 20, and the piezoelectric ceramic element 30 has the hole 3 thereof.
1 is an annular projection 2 for positioning on the back surface side of the diaphragm 20.
2 is fitted and fixed, the negative electrode 29 on the back surface of the piezoelectric ceramic element 25 is electrically connected to the front surface of the diaphragm 20,
The positive electrode 32 on the front surface of the piezoelectric ceramic element 30 is electrically connected to the back surface of the diaphragm 20. In the vibration plate 20 to which the piezoelectric ceramic elements 25 and 30 are attached in this way, the hole 21 is fitted into the annular projection 19 of the sub base 18, and is electrically insulated and fixed from the base 14. .
【0010】ハウジング17の底部にはターミナル3
4、35、36と、センサ出力用ターミナル37と、電
源供給用ターミナル38と、グランド用ターミナル39
と、ドライブ用ターミナル40が貫通状態に取り付けら
れている。ハウジング17内には回路基板41がピン4
2により支持され、各ターミナル34〜40の上端部が
回路基板41に貫通され、それぞれはんだ付けにより接
続されている。圧電セラミック素子25のプラス電極2
7と圧電セラミック素子30のマイナス電極33は、そ
れぞれリードフレーム43と44および回路基板41を
介してセンサ出力用ターミナル37に接続されている。
振動板20の端子24はリードフレーム45を介してタ
ーミナル35に接続されている。圧電セラミック素子2
5、30のドライブ用電極28、32はリードフレーム
46を介して、センサ特性の自己チェックの目的で電圧
を印加し、振動させるためのドライブターミナル40に
接続されている。At the bottom of the housing 17, the terminal 3
4, 35, 36, a sensor output terminal 37, a power supply terminal 38, and a ground terminal 39.
The drive terminal 40 is attached in a penetrating state. The circuit board 41 has pins 4 in the housing 17.
2, the upper ends of the terminals 34 to 40 penetrate the circuit board 41 and are connected by soldering. Positive electrode 2 of piezoelectric ceramic element 25
7 and the negative electrode 33 of the piezoelectric ceramic element 30 are connected to the sensor output terminal 37 via the lead frames 43 and 44 and the circuit board 41, respectively.
The terminal 24 of the diaphragm 20 is connected to the terminal 35 via the lead frame 45. Piezoelectric ceramic element 2
The drive electrodes 28 and 32 of 5 and 30 are connected via a lead frame 46 to a drive terminal 40 for applying and vibrating a voltage for the purpose of self-checking the sensor characteristics.
【0011】このように構成された加速度センサ1は取
付台21の両側に形成された一対の取付穴47を利用し
て車体に取り付けられる。The acceleration sensor 1 thus constructed is attached to the vehicle body by utilizing a pair of attachment holes 47 formed on both sides of the attachment base 21.
【0012】そして、自動車の走行によって発生した加
速度は、取付台11、基台14およびサブ基台18等を
介して振動板20に伝えられ、振動板20に撓みを与え
る。振動板20の撓みは、圧電セラミック素子25およ
び30に引張力と圧縮力とを交互に与えるため、圧電セ
ラミック素子25および30に電荷が発生する。この電
荷は、回路基板41のインピーダンス変換回路で電圧に
変換され、必要な帯域および最適な出力レベルになるよ
うにろ波回路および増幅回路を通って出力され、センサ
出力が得られる。Then, the acceleration generated by the traveling of the automobile is transmitted to the diaphragm 20 via the mount 11, the base 14, the sub-base 18, etc., and the diaphragm 20 is bent. The bending of the vibration plate 20 alternately applies a tensile force and a compressive force to the piezoelectric ceramic elements 25 and 30, so that electric charges are generated in the piezoelectric ceramic elements 25 and 30. This charge is converted into a voltage by the impedance conversion circuit of the circuit board 41 and output through the filtering circuit and the amplification circuit so as to have a required band and an optimum output level, and a sensor output is obtained.
【0013】また、上記加速度センサ1において、自己
チェックを行うには、ドライブターミナル40に電圧を
印加し、ドライブ用電極28、32に印加された電圧は
電圧セラミック素子25、30、振動板20で構成され
る振動子を振動させる。一方、当然、センサ出力用電極
27、33も同一の圧電セラミック素子25、30に焼
き付けられているため、電圧印加時もセンサから出力が
得られ、振動子を含むセンサ全体の故障チェック、つま
り、自己チェックが可能なる。In the acceleration sensor 1, a self-check is performed by applying a voltage to the drive terminal 40, and applying the voltage to the drive electrodes 28 and 32 by the voltage ceramic elements 25 and 30 and the diaphragm 20. Vibrate the configured oscillator. On the other hand, as a matter of course, since the sensor output electrodes 27 and 33 are also baked on the same piezoelectric ceramic elements 25 and 30, an output can be obtained from the sensor even when a voltage is applied, and a failure check of the entire sensor including the vibrator, that is, Self-check is possible.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の加速度検出装置では、2種類の加速度センサ1及
び4を用いるため、コストダウンしにくく、かつこれら
の加速度センサ1、4を内蔵するエアバッグコントロー
ラの大きさを小型化しにくいという問題があった。However, in the above-described acceleration detecting device of the conventional example, since the two types of acceleration sensors 1 and 4 are used, it is difficult to reduce the cost, and the air bag in which these acceleration sensors 1 and 4 are incorporated. There is a problem that it is difficult to reduce the size of the controller.
【0015】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、小型化およびコストダウンを図ることが
できるようにした加速度検出装置を提供することを目的
とするものである。The present invention solves such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an acceleration detecting device which can be reduced in size and cost.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、分割電極を有し、振動加速度および入力
電圧に比例した電圧を出力することができる圧電型の加
速度センサと、故障チェック時に上記電極に電気信号を
入力させ、加速度検出時に上記電極をセンサとして使用
して複数のセンサ出力を得るために電極への電気信号を
遮断する制御手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。In order to achieve the above object, the present invention has a piezoelectric type acceleration sensor having a divided electrode and capable of outputting a voltage proportional to a vibration acceleration and an input voltage, and a failure. Control means for inputting an electric signal to the electrode at the time of checking and for cutting off the electric signal to the electrode to obtain a plurality of sensor outputs by using the electrode as a sensor at the time of detecting acceleration. Is.
【0017】そして、上記技術的手段において、電気信
号を入力可能な電極を使用したセンサ出力をもととし、
任意の印加加速度でオンし、任意の時間オンを継続する
ように構成することができる。Then, in the above technical means, based on a sensor output using an electrode capable of inputting an electric signal,
It can be configured to turn on at any applied acceleration and continue to turn on for any time.
【0018】[0018]
【作用】上記のように構成された本発明によれば、圧電
型加速度センサの複数組の電極をドライブにもセンサ出
力としても使用することができるので、1台の加速度セ
ンサで複数の加速度センサ出力を得ることができる。According to the present invention configured as described above, since a plurality of sets of electrodes of the piezoelectric type acceleration sensor can be used both as a drive and as a sensor output, one acceleration sensor can be used as a plurality of acceleration sensors. You can get the output.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】図1および図2は本発明の一実施例におけ
る加速度検出装置を示し、図1は全体の概略ブロック
図、図2は要部の概略ブロック図である。1 and 2 show an acceleration detecting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic block diagram of the whole, and FIG. 2 is a schematic block diagram of a main part.
【0021】図1において、1は電子式の加速度センサ
であり、図4ないし図9に示す上記従来例の加速度セン
サ1と同一方式、構成であるので、同一部分には同一符
号を付してその説明を省略するが、電極28、32と2
7、33のいずれもからセンサ出力を得るようにした点
において、上記従来例の加速度センサとは構成を異にす
る。マイクロコンピュータ5は加速度センサ1の電極2
8、32と27、33に対し、自己チェック用電力を出
力して電極27、33と28、32からセンサ出力を得
て自己診断を行うことができ、また、電極28、32と
27、33のセンサ出力をA/Dコンバータで受け、こ
の2つの信号よりANDにて衝突検出を行ない、スイッ
チ6を介してインフレータへ大電流を流す。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electronic acceleration sensor, which has the same system and configuration as the conventional acceleration sensor 1 shown in FIGS. 4 to 9, and therefore, the same parts are designated by the same reference numerals. Although the description is omitted, the electrodes 28, 32 and 2
The configuration is different from that of the above-described conventional acceleration sensor in that the sensor output is obtained from each of 7 and 33. The microcomputer 5 is the electrode 2 of the acceleration sensor 1.
Self-checking power can be output to 8, 32 and 27, 33 to obtain sensor output from electrodes 27, 33 and 28, 32 for self-diagnosis, and electrodes 28, 32 and 27, 33 can be used. The sensor output of 1 is received by the A / D converter, collision detection is performed by AND from these two signals, and a large current is passed to the inflator via the switch 6.
【0022】次に、電子式の加速度センサ1とマイクロ
コンピュータ5とのインタフィースについて図2を参照
しながら詳細に説明する。Next, the interface between the electronic acceleration sensor 1 and the microcomputer 5 will be described in detail with reference to FIG.
【0023】電子式の加速度センサ1は電極28、32
と27、33の各々に対し、その出力を衝突検出に最適
な形にするため、インピーダンス変換、増幅、フィル
タ、温度特性補正を行なう回路7と8を各々有してい
る。The electronic acceleration sensor 1 has electrodes 28, 32.
, 27 and 33 respectively have circuits 7 and 8 for performing impedance conversion, amplification, filtering, and temperature characteristic correction in order to optimize the output thereof for collision detection.
【0024】自己チェックに際し、電極28、32のセ
ンサ出力をチェックするには、まず、アナログスイッチ
9をオフさせ、アナログスイッチ10をオンさせ、例え
ば、0−5Vの矩形波をマイクロコンピュータ5からア
ナログスイッチ10を通して電極27、33へ与える。
すると、電極27、33と28、32は同時に振動する
ため、電極28、32のセンサ出力の故障チェックを行
なうことができる。電極27、33のセンサ出力にチェ
ックは電極28、32のセンサ出力チェックの場合と逆
になる。To check the sensor output of the electrodes 28 and 32 in the self-check, first, the analog switch 9 is turned off and the analog switch 10 is turned on. For example, a rectangular wave of 0-5 V is output from the microcomputer 5 by the analog signal. It is applied to the electrodes 27 and 33 through the switch 10.
Then, the electrodes 27, 33 and 28, 32 vibrate at the same time, so that the failure of the sensor output of the electrodes 28, 32 can be checked. The check of the sensor output of the electrodes 27 and 33 is the reverse of the check of the sensor output of the electrodes 28 and 32.
【0025】一方、衝突検出時には、アナログスイッチ
9、10をオフさせ、電極28、32と27、33への
電気信号の入力を遮断し、衝突に伴う各組の電極28、
32と27、33の出力をマイクロコンピュータ5のA
/Dコンバータへ入力させ、上記のようにして衝突を検
出することができる。On the other hand, when a collision is detected, the analog switches 9 and 10 are turned off, the input of electric signals to the electrodes 28 and 32 and 27 and 33 is cut off, and each pair of electrodes 28 and
The outputs of 32, 27, and 33 are A of the microcomputer 5.
A collision can be detected by inputting it to the / D converter as described above.
【0026】そして、電気信号を入力可能な電極28、
32と27、33を使用したセンサ出力、つまり、アナ
ログ出力をもととし、任意の印加加速度でオンし、任意
の時間オンを継続するように構成することができる。Then, an electrode 28 capable of inputting an electric signal,
Based on the sensor output using 32, 27, and 33, that is, the analog output, it can be configured to turn on at an arbitrary applied acceleration and continue to turn on for an arbitrary time.
【0027】このように、上記実施例によれば、1台の
加速度センサ1で2台分の出力を得ることが可能であ
り、小型でローコストのエアバッグコントローラを実現
することができる。As described above, according to the above-mentioned embodiment, it is possible to obtain the output of two acceleration sensors 1 by one, and it is possible to realize a small-sized and low-cost airbag controller.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
電型の加速度センサの自己チェック用電極を利用し、複
数組の電極に電圧を印加できるようにすることにより、
自己チェックが可能で、かつ電極数分の加速度センサの
出力をえることができるので、小型化およびコストダウ
ンを図ることができる。As described above, according to the present invention, it is possible to apply a voltage to a plurality of sets of electrodes by using the self-check electrodes of the piezoelectric type acceleration sensor.
Since the self-check can be performed and the outputs of the acceleration sensors for the number of electrodes can be obtained, it is possible to reduce the size and cost.
【図1】本発明の一実施例における加速度検出装置を示
すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an acceleration detection device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同加速度検出装置の要部を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a main part of the acceleration detection device.
【図3】従来の加速度検出装置を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a conventional acceleration detection device.
【図4】本発明実施例と従来の加速度検出装置に用いる
加速度センサを示す平面図FIG. 4 is a plan view showing an acceleration sensor used in an embodiment of the present invention and a conventional acceleration detection device.
【図5】図4のA−A矢視断面図5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図6】図4のB−B矢視断面図6 is a sectional view taken along the line BB of FIG.
【図7】(a)は加速度センサに用いる振動板の平面図 (b)は加速度センサに用いる振動板の中央部の断面図FIG. 7A is a plan view of a diaphragm used for the acceleration sensor, and FIG. 7B is a cross-sectional view of a central portion of the diaphragm used for the acceleration sensor.
【図8】加速度センサに用いる一方の圧電セラミック素
子の平面図FIG. 8 is a plan view of one piezoelectric ceramic element used for the acceleration sensor.
【図9】加速度センサに用いる他方の圧電セラミック素
子の平面図FIG. 9 is a plan view of the other piezoelectric ceramic element used for the acceleration sensor.
1 加速度センサ 5 マイクロコンピュータ 7 回路 8 回路 9 アナログスイッチ 10 アナログスイッチ 20 振動板 25 圧電セラミック素子 27 プラス電極 28 プラス電極 29 マイナス電極 30 圧電セラミック素子 32 プラス電極 33 マイナス電極 41 回路基板 1 Acceleration Sensor 5 Microcomputer 7 Circuit 8 Circuit 9 Analog Switch 10 Analog Switch 20 Vibration Plate 25 Piezoelectric Ceramic Element 27 Positive Electrode 28 Positive Electrode 29 Negative Electrode 30 Piezoelectric Ceramic Element 32 Positive Electrode 33 Negative Electrode 41 Circuit Board
Claims (2)
電圧に比例した電圧を出力することができる圧電型の加
速度センサと、故障チェック時に上記電極に電気信号を
入力させ、加速度検出時に上記電極をセンサとして使用
して複数のセンサ出力を得るために電極への電気信号を
遮断する制御手段とを備えたことを特徴とする加速度検
出装置。1. A piezoelectric acceleration sensor having split electrodes, capable of outputting a voltage proportional to a vibration acceleration and an input voltage, and an electrode for inputting an electric signal to the electrode during a failure check and detecting the acceleration. And a control means for interrupting an electric signal to the electrode in order to obtain a plurality of sensor outputs using the sensor as a sensor.
ンサ出力をもととし、任意の印加加速度でオンし、任意
の時間オンを継続するように構成されたことを特徴とす
る請求項1記載の加速度検出装置。2. Based on a sensor output using an electrode capable of inputting an electric signal, it is turned on at an arbitrary applied acceleration and kept on for an arbitrary time. The acceleration detection device described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7175757A JPH0926432A (en) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | Acceleration detection equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7175757A JPH0926432A (en) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | Acceleration detection equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0926432A true JPH0926432A (en) | 1997-01-28 |
Family
ID=16001728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7175757A Pending JPH0926432A (en) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | Acceleration detection equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0926432A (en) |
-
1995
- 1995-07-12 JP JP7175757A patent/JPH0926432A/en active Pending
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