KR20000052349A - 가속도 센서 및 가속도 검출시스템 - Google Patents

가속도 센서 및 가속도 검출시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20000052349A
KR20000052349A KR1019990045936A KR19990045936A KR20000052349A KR 20000052349 A KR20000052349 A KR 20000052349A KR 1019990045936 A KR1019990045936 A KR 1019990045936A KR 19990045936 A KR19990045936 A KR 19990045936A KR 20000052349 A KR20000052349 A KR 20000052349A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output
differential
piezoelectric element
acceleration
circuit
Prior art date
Application number
KR1019990045936A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100344123B1 (ko
Inventor
오까노마사미
이시즈까히데끼
나가누마히로시
Original Assignee
가나야 고지로
아스코 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가나야 고지로, 아스코 가부시키가이샤 filed Critical 가나야 고지로
Publication of KR20000052349A publication Critical patent/KR20000052349A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100344123B1 publication Critical patent/KR100344123B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01P15/09—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 by piezoelectric pick-up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0132—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B60R21/0133—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value by integrating the amplitude of the input signal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0132—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B60R21/01332—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value by frequency or waveform analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/006—Details of instruments used for thermal compensation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R2021/01006—Mounting of electrical components in vehicles

Abstract

차량의 엔진 근방에 설치가능한 전자식의 가속도센서 및 이 가속도센서를 이용한 가속도 검출시스템을 제공한다.
압전소자 (3) 의 전압출력을 차동증폭하는 차동증폭수단 (4, 5 및 6) 의 이득을 온도보상수단 (9) 으로 조절함으로써 압전소자 (3) 의 출력온도특성을 보상하는 동시에, 압전소자 (3) 에 콘덴서 (8) 를 병렬삽입하여 압전소자 (3) 와의 합성용량을 증대시킴으로써, 바이어스 저항회로 (7) 의 저항치를 크게 할 필요없이 저역의 차단주파수를 낮게 하도록, 가속도센서 (1) 를 구성한다. 이 가속도센서 (1) 를 차량의 전부에 설치하고, 이 센서출력을 차량 실내에 설치된 수신수단 (2) 으로 수신한다.

Description

가속도 센서 및 가속도 검출시스템 {ACCELERATION SENSOR AND ACCELERATION DETECTING SYSTEM}
본 발명은 차량의 충돌가속도를 검출하는 전자식 가속도 센서 및 이 가속도 센서를 이용한 가속도 검출시스템에 관한 것이다.
이와 같은 가속도 센서는, 일반적으로, 에어백을 제어하는 제어유닛과 함께 차량 실내의 플로어 터널부에 설치되며, 플로어 터널부를 통하여 전파된 충돌가속도를 검지하여 제어유닛으로 부여하도록 되어 있다. 그러나, 이와 같이 설치된 가속도 센서에서는, 플로어 터널부로의 충돌가속도의 전파가 늦어지는 오프셋 충돌이나 경사충돌 등의 경우에, 충돌가속도의 검출이 늦어진다는 문제가 있었다. 이러한 관점으로부터 가속도 센서를 차량의 전부 (前部) 에 설치하는 것을 고려할 수 있으나, 그렇게 되면, 가속도 센서가 차량의 엔진근방에 설치되게 되어, 특히, 큰 온도변화의 영향을 직접적으로 받게 되므로, 종래, 전자식의 가속도 센서는 설치할 수 없었다.
본 발명은 상기 관점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 차량의 엔진근방에 설치가능한 전자식의 가속도 센서를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 이러한 가속도 센서를 이용한 가속도 검출 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명에서는, 가속도를 검출하는 압전소자와, 상기 압전소자 양단의 전압출력을 차동증폭하는 차동증폭수단과, 상기 차동증폭수단의 입력측에 설치된 바이어스 저항회로와, 상기 압전소자에 병렬로 삽입되어, 상기 압전소자와의 합성용량을 증대시켜 상기 바이어스 저항회로의 저항값을 크게 할 필요없이 저역의 차단주파수를 낮게 하기 위한 콘덴서와, 상기 압전소자의 출력온도특성을 보상하기 위하여 상기 차동증폭수단의 이득을 조절하는 온도보상수단과, 상기 차동증폭수단 및 상기 바이어스 저항회로에 기준전위를 부여하는 기준전압수단을 구비하되, 상기 차동증폭수단의 출력을 센서출력으로서 부여하는 가속도 센서에 의해 상기 목적을 달성한다.
이와 같은 구성에 의하면, 주위온도의 변화에 의한 압전소자의 출력변동이 온도보상수단에 의한 차동증폭수단의 이득조절에 의해 보상되므로, 엔진의 열을 직접적으로 받는 장소에 설치하여도, 온도변화에 따라 가속도 센서의 출력이 변동되지 않게 된다. 또한, 콘덴서에 의해 압전소자와의 합성용량을 증대시켜 바이어스 저항회로의 저항값을 크게 할 필요없이 저역의 차단 주파수를 낮게 하도록 하였으므로, 보다 저역의 주파수성분을 부여할 수 있고 충돌판단을 하기 쉬운 센서출력을 부여할 수 있을 뿐만 아니라, 바이어스 저항회로의 저항값을 높임으로 인한 폐해, 예를 들면, 통상의 분위기 중에서는 사용할 수 없는 고저항으로 할 필요 등이 없어지게 된다.
또한, 본 발명에서는, 가속도를 검출하는 압전소자와, 적분기능을 가지며 상기 압전소자 양단의 전압출력을 차동증폭함과 동시에 적분하는 차동증폭수단과, 상기 차동증폭수단의 입력측에 설치된 바이어스 저항회로와, 상기 압전소자에 병렬로 삽입되어, 상기 압전소자와의 합성용량을 증대시켜 상기 바이어스 저항회로의 저항값을 크게 할 필요없이 저역의 차단주파수를 낮게 하기 위한 콘덴서와, 상기 압전소자의 출력온도특성을 보상하도록 상기 차동증폭수단의 이득을 조절하는 온도보상수단과, 상기 차동증폭수단 및 상기 바이어스 저항회로에 기준전위를 부여하는 기준전압수단과, 적어도 하나의 임계값을 갖고, 상기 차동증폭수단의 출력과 상기 임계값에 근거하여 비교출력을 부여하는 비교수단을 구비하되, 상기 비교수단의 비교출력을 센서출력으로서 부여하는 가속도 센서에 의해 상기 목적을 달성한다.
이와 같은 구성에 의하면, 상술한 바와 같이, 차량의 엔진근방에 설치하는 것이 가능해지고, 차동증폭수단이 충돌판단을 하기 쉬운 적분출력을 부여할 수 있으며, 또한, 바이어스 저항회로의 저항값을 높임으로 인한 폐해가 없어짐과 동시에, 비교출력에 의해 충돌신호를 직접적으로 부여할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는, 차량의 전부(前部)에 설치된 상술한 가속도 센서와, 차량 실내에 설치되어 상기 가속도 센서로부터의 센서출력을 수신하는 수신수단을 구비하는 가속도 검출시스템에 의해 상기 목적을 달성한다.
도 1 은 본 발명의 실시형태의 일 예를 나타낸 회로도.
도 2 는 도 1 의 가속도 센서의 다른 예를 나타낸 회로도.
도 3 은 도 1 의 가속도 센서의 또다른 예를 나타낸 회로도.
도 4 는 도 3 의 구성의 가속도 센서의 동작설명도.
도 5 는 도 1 의 수신수단의 다른 예를 나타낸 회로도.
도 6 은 도 1 의 수신수단의 또다른 예를 나타낸 회로도.
도 7 은 도 1, 도 2 및 도 3 의 가속도 센서의 조립구조의 일 예를 나타낸 사시도.
도 8 은 도 7 의 A-A 단면을 나타낸 단면도.
도 9 는 도 7 의 B-B 단면을 나타낸 단면도.
도 10 은 도 1, 도 2 및 도 3 의 가속도 센서의 조립구조의 다른 예를 나타낸 구성단면도.
도 11 은 도 1, 도 2 및 도 3 의 가속도 센서의 조립구조의 또다른 예를 나타낸 구성단면도.
도 12 는 본 발명의 실시형태의 다른 예를 나타낸 회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1, 40, 50, 160 : 가속도 센서 2, 80, 90, 161 : 수신수단
3 : 압전소자 4, 5, 41, 42 : 비반전증폭회로
6, 43, 51, 165 : 차동증폭회로 7 : 바이어스 저항회로
8 : 콘덴서 9 : 온도보상소자
10 : 기준전압수단 15 : 센서전원선
25 : 기준전압 버퍼앰프 26, 164 : 트위스트 페어 케이블
27 : 유닛전원선 28, 32 : 출력저항
31 : 전류미러회로 52, 53 : 비교수단
56, 65 : 비교기 62, 71 : 다이오드
110 : 회로기판 111, 141 : 차폐케이스
112 : 하우징 122 : 수납오목부
140, 150 : 금속층 162 : 센서출력신호선
163 : 기준전압신호선
도 1 은 본 발명의 실시형태의 일 예를 나타낸 회로도이다.
도 1 에서, 1 은 가속도 센서, 2 는 수신수단이다. 가속도 센서 (1) 는, 차량의 전부, 예를 들면 라디에이터를 지지하는 라디에이터 마운트 등에 설치된다. 수신수단 (2) 은, 가속도 센서 (1) 로부터의 센서출력을 수신하고 에어백 등의 탑승원 보호장치를 제어하는 제어유닛의 수신부로서, 차량 실내의 플로어 터널부에 설치된다.
가속도 센서 (1) 는, 가속도를 검출하여 전압출력하는 압전소자 (3) 를 구비함과 동시에, 한쌍의 비반전증폭회로 (4, 5) 및 차동증폭회로 (6) 를 구비한 차동증폭수단, 바이어스 저항회로 (7), 콘덴서 (8), 온도보상수단으로서의 온도보상소자 (9) 및 기준전압수단 (10) 을 구비한다.
차동증폭수단의 한쌍의 비반전증폭회로 (4, 5) 는, 바이폴라 OP 앰프 (11, 12) 및, 이 OP 앰프 (11, 12) 의 네거티브 입력단자와 출력단자 사이에 삽입된 저항 (13, 14) 을 구비하되, 소정의 정전압이 공급되는 센서전원선 (15) 으로부터 OP 앰프 (11, 12) 로 동작전원이 공급되도록 되어 있다. 일측의 비반전증폭회로 (4) 의 OP 앰프 (11) 의 포지티브 입력단자는 압전소자 (3) 의 일단에 접속되고, 타측의 비반전증폭회로 (5) 의 OP 앰프 (12) 의 포지티브 입력단자는 압전소자 (3) 의 타단에 접속되어 있어서, 압전소자 (3) 양단의 전압출력이 한쌍의 비반전증폭회로 (4, 5) 에 의해 각각 비반전증폭됨과 동시에 저임피던스로 변화되도록 되어 있다. 비반전증폭회로 (4, 5) 의 저항 (13, 14) 은, 후술될 콘덴서 (8) 를 압전소자 (3) 에 병렬로 삽입함으로써, 압전소자 (3) 의 전압출력의 감소를 OP 앰프 (11, 12) 의 이득으로 보충할 수 있도록 비교적 높은 값으로 설정된다. 차동증폭회로 (6) 는 센서전원선 (15) 으로부터 동작전원이 공급되는 바이폴라 OP 앰프 (16) 를 구비한다. 차동증폭회로 (6) 의 OP 앰프 (16) 의 네거티브 입력단자는, 저항 (17) 을 통하여 일측의 비반전증폭회로 (4) 의 OP 앰프 (11) 의 출력단자에 접속됨과 동시에, 저항 (18) 을 통하여 차동증폭회로 (6) 의 OP 앰프 (16) 의 출력단자에 접속된다. 차동증폭회로 (6) 의 OP 앰프 (16) 의 포지티브 입력단자는, 저항 (19) 을 통하여 타측의 비반전증폭회로 (5) 의 OP앰프 (12) 의 출력단자에 접속됨과 동시에, 저항 (20) 을 통하여 기준전압수단 (10) 으로부터의 기준전위를 받도록 되어 있다. 이와 같은 차동증폭회로 (6) 는, 일측의 비반전증폭회로 (4) 의 출력과 타측의 비반전증폭회로 (5) 의 출력을 차동증폭하여 센서출력을 부여한다. 차동증폭회로 (6) 에 부여되는 기준전압수단 (10) 으로부터의 기준전위는 후술하는 바와 같이 비반전증폭회로 (4, 5) 의 출력임피던스와의 매칭을 도모하는 기준전압 버퍼앰프 (25) 를 통하여 부여되고, 차동증폭회로 (6) 의 동상성분제거비가 커지도록 구성되어 있다. 비반전증폭회로 (4, 5) 의 이득증대로 인한 차단전압의 영향은 이러한 차동증폭회로 (6) 에 의해 억제되도록 되어 있다.
바이어스 저항회로 (7) 는, 일측의 비반전증폭회로 (4) 의 포지티브 입력단자와 기준전압수단 (10) 으로부터의 기준전위 사이에 삽입된 바이어스저항 (21) 과, 타측의 비반전증폭회로 (5) 의 포지티브 입력단자와 기준전압수단 (10) 으로부터의 기준전위사이에 삽입된 바이어스저항 (22) 을 구비한다. 콘덴서 (8) 는 압전소자 (3) 에 병렬로 삽입되는데, 압전소자 (3) 와의 합성용량을 증대시켜 바이어스 저항 (21, 22) 의 저항값을 크게 할 필요없이 저역의 차단주파수를 낮게 하도록 되어 있다. 에어백 등의 탑승원 보호장치의 제어에서는 검출된 가속도를 속도로 변환하여 충돌판단을 실시하므로, 속도변화를 보다 검출하기 쉬운 저역의 주파수까지 부여할 필요가 있는데, 예를 들면, 10 ㎐ 이하까지 부여할 수 있도록 요구된다. 또한, 바이어스저항 (21, 22) 을, 예를 들면, 100 ㏁ 정도의 고저항으로 하면, 통상의 분위기 중에서는 사용할 수 없게 될 뿐만 아니라, 바이어스전류의 영향으로 압전소자 (3) 에 직류전압이 가해져 압전소자 (3) 에 마이그레이션이 발생할 우려가 있으므로, 바이어스 저항 (21, 22) 은 1 ㏁ 정도로 하는 것이 바람직하다. 저역 차단주파수는 압전소자 (3) 와 콘덴서 (8) 와의 합성용량 및 바이어스저항 (21, 22) 의 저항값에 의해 결정되므로, 콘덴서 (8) 는, 바이어스저항 (21, 22) 이 1 ㏁ 정도로 되어 저역의 차단주파수가 예를 들면 10 ㎐ 이하와 같은 낮은 값이 되도록 선택된다. 콘덴서 (8) 를 압전소자 (3) 에 병렬로 삽입함으로 인하여 압전소자 (3) 의 전압출력이 감소되게 되는데, 이는 상술한 바와 같이 비반전증폭회로 (4, 5) 의 이득증대에 의해 보충된다. 또한, 콘덴서 (8) 의 병렬삽입에 의해 압전소자 (3) 의 출력온도특성이 현저해지므로, 이를 보정하기 위해 온도보상소자 (9) 가 설치된다. 압전소자 (3) 의 출력온도특성은 정특성으로서, 온도가 높아지면 출력이 커지고, 온도가 낮아지면 출력이 작아진다.
온도보상소자 (9) 는 일측의 비반전증폭회로 (4) 의 OP 앰프 (11) 의 네거티브 입력단자와 타측의 비반전증폭회로 (5) 의 OP 앰프 (12) 의 네거티브 입력단자사이에 삽입된다. 온도보상소자 (9) 는 포지스타로서, 온도가 높아지면 한쌍의 비반전증폭기 (4, 5) 의 이득을 낮추고, 온도가 낮아지면 이득을 높임으로써 압전소자 (3) 의 출력온도특성을 보상한다.
기준전압수단 (10) 은, 센서전원선 (15) 과 접지 사이에 삽입된 분압저항 (23, 24) 과, 이 분압저항 (23, 24) 의 분압전압을 포지티브 입력으로 하고 네거티브 입력단자가 출력단자에 접속된 바이폴라 OP 앰프로 이루어지는 기준전압 버퍼앰프 (25) 를 구비하되, 기준전압 버퍼앰프 (25) 를 통하여 차동증폭수단의 차동증폭회로 (6) 및 바이어스 저항회로 (7) 에 기준전압을 부여하도록 되어 있다. 이에 의해, 비반전증폭회로 (4, 5) 의 출력임피던스와의 매칭이 도모되고, 차동증폭회로 (6) 의 동상성분제거비를 크게 할 수 있게 된다. 기준전압 버퍼앰프 (25) 의 동작전원은 센서전원선 (15) 으로부터 부여된다. 분압저항 (23, 24) 은, 본 예에서는 후술하는 바와 같이 센서출력을 센서전원선 (15) 의 전류변화로서 수신수단 (2) 에 부여하므로, 분압저항 (23, 24) 을 통하여 접지로 흐르는 전류가 작아지도록 수 ㏀ 정도의 비교적 높은 값으로 설정된다. 또한, 바이어스 저항회로 (7) 로의 기준전위는 기준전압 버퍼앰프 (25) 를 통하지 않고, 분압저항 (23, 24) 의 분압전압을 직접 부여하도록 하여도 된다.
가속도 센서 (1) 의 센서전원선 (15) 은 노이즈 방지용의 트위스트 페어 케이블 (26) 을 통하여 제어유닛내의 유닛전원선 (27) 에 수신수단 (2) 을 통하여 접속되고, 유닛전원선 (27) 으로부터 수신수단 (2) 을 통하여 소정의 정전압이 가속도 센서 (1) 의 센서전원선 (15) 에 공급되도록 되어 있다. 가속도 센서 (1) 의 센서출력을 부여하는 차동증폭회로 (6) 의 OP앰프 (16) 의 출력단자는 출력저항 (28) 을 통하여 접지되며, 센서출력이 센서전원선 (15) 의 전류변화로서 트위스트 페어 케이블 (26) 을 통하여 수신수단 (2) 에 부여되도록 되어 있다. 또한, 가속도 센서 (1) 내의 OP 앰프 (11, 12, 16, 25) 는 정전류로 동작하므로, 센서출력에 영향을 주지 않게 된다.
수신수단 (2) 은 한쌍의 트랜지스터 (29, 30) 를 갖는 전류미러회로 (31) 및 검출저항 (32) 을 구비한다. 전류미러회로 (31) 의 일측의 트랜지스터 (29) 는, 이미터가 유닛전원선 (27) 에 접속되고, 컬렉터가 트위스트 페어 케이블 (26) 을 통하여 센서전원선 (15) 에 접속되며, 베이스가 컬렉터에 접속되어 있음과 동시에 타측의 트랜지스터 (30) 의 베이스에 접속된다. 타측의 트랜지스터 (30) 의 이미터는 유닛전원선 (27) 에 접속되고, 그 컬렉터는 검출저항 (32) 을 통하여 접지되며, 검출저항 (32) 에 의해 가속도 센서 (1) 로부터의 센서출력이 전압신호로서 부여되도록 되어 있다.
이상과 같은 구성으로, 압전소자 (3) 가 가속도를 검출하고 있지 않는 경우에는, 차동증폭회로 (6) 가 기준전압수단 (10) 으로부터의 기준전위와 같은 전압출력을 부여함으로써, 출력저항 (28) 을 통하여 소정의 전류가 흐르므로, 가속도 센서 (1) 로부터 출력저항 (28) 에 흐르는 소정의 전류에 따른 일정한 전류가 센서전원선 (15), 트위스트 페어 케이블 (26) 및 유닛전원선 (27) 에 부여된다. 수신수단 (2) 에서는, 유닛전원선 (27) 을 흐르는 일정한 전류에 따른 베이스·이미터간 전압에 근거하여 한쌍의 트랜지스터 (29,30) 가 소정의 전류를 검출저항 (32) 에 부여하므로, 검출저항 (32) 을 통하여 가속도가 검출되지 않았음을 나타내는 소정의 전압이 부여된다.
압전소자 (3) 가 가속도를 검출하면, 압전소자 (3) 양단의 전압출력이 각각 비반전증폭된 후, 차동증폭되어, 차동증폭회로 (6) 가 가속도에 따라 변화되는 전압출력을 부여하고, 이 전압출력이 출력저항 (28) 을 통하여 센서전원선 (15) 의 전류변화로서 가속도 센서 (1) 로부터 제어유닛 내의 수신수단 (2) 에 부여된다. 수신수단 (2) 에서는, 전류미러회로 (31) 의 일측의 트랜지스터 (29) 의 베이스·이미터간 전압이 유닛전원선 (27) 의 전류변화, 즉, 가속도 센서 (1) 의 센서출력에 따라 변화되고, 타측 트랜지스터 (30) 의 베이스·이미터간 전압이 일측의 트랜지스터 (29)의 베이스·이미터간 전압과 동일한 전위가 되도록 검출저항 (32) 에 컬렉터전류를 부여한다. 이에 의해, 검출저항 (32) 을 통하여 가속도 센서 (1) 의 센서출력이 전압신호로서 부여되고, 제어유닛의 후단회로로 출력된다. 검출저항 (32) 을 가속도 센서 (1) 의 출력저항 (28) 과 동일한 저항값으로 설정하면, 출력저항 (28) 의 출력전압과 거의 동일한 전압이 부여된다.
이와 같은 구성에 의하면, 가속도 센서 (1) 는 주위온도의 변화에 의한 압전소자 (3) 의 출력변동이 온도보상소자 (9) 에 의한 비반전증폭회로 (4, 5) 의 이득조절에 의해 보상되므로, 차량의 엔진으로부터의 열을 직접적으로 받는 주위온도의 변화가 심한 장소에 설치한 경우에도, 주위의 온도변화에 의해 가속도 센서 (1) 의 센서출력이 변동되지 않게 된다.
또한, 가속도 센서 (1) 는, 콘덴서 (8) 에 의해 압전소자 (3) 와의 합성용량을 증대시켜 바이어스저항 (21, 22) 의 저항값을 크게 할 필요없이 저역의 차단주파수를 낮게 하도록 구성되어 있으므로, 보다 저역의 주파수성분을 부여할 수 있고, 충돌판단을 하기 쉬운 센서출력을 부여할 수 있을 뿐만 아니라, 바이어스저항 (21, 22) 의 저항값을 높임으로 인한 폐해, 즉, 통상의 분위기중에서는 사용할 수 없는 것과 같은 고저항으로 할 필요가 없어짐과 동시에, 고저항으로 함에 따르는 압전소자 (3) 의 마이그레이션 발생의 우려가 없어진다.
또한, 가속도 센서 (1) 의 센서출력을 전원선의 전류변화로 변환하여 제어유닛내의 수신수단 (2) 으로 전송하도록 하였으므로, 신호선을 설치할 필요가 없고 또한, 차체 접지에 의한 접지전위를 기준으로 할 필요가 없기 때문에, 보다 효과적인 노이즈방지를 도모할 수 있게 된다.
또한, 수신수단 (2) 이 한쌍의 트랜지스터 (29, 30) 로 이루어진 전류미러회로 (31) 로 구성되므로, 트랜지스터 (29, 30) 의 베이스·이미터간 전압의 온도특성이 상쇄되어 온도보상수단을 설치할 필요가 없고, 또한, 가속도 센서 (1) 에 공급되는 전압으로 동작하기 때문에, 다른 동작전압을 준비할 필요가 없어서 수신수단 (2) 의 구성을 매우 간단히 할 수 있게 된다.
도 2 는 도 1 의 가속도 센서의 다른 예를 나타낸 회로도이고, 40 은 가속도 센서이며, 도 1 과 동일한 부호는 동일한 요소를 나타낸다.
본 예의 특징은, 압전소자 (3) 양단의 전압출력을 차동증폭하는 차동증폭수단이 적분기능을 갖는 한쌍의 비반전증폭회로 (41, 42) 및 차동증폭회로 (43) 를 구비하되, 가속도 센서 (40) 가 차동출력의 적분값 즉 가속도의 적분값을 센서출력으로서 부여하도록 한 것에 있다. 비반전증폭회로 (41, 42) 는 도 1 의 비반전증폭회로 (4, 5) 의 구성에 추가로 저항 (13, 14) 에 각각 병렬삽입된 콘덴서 (44, 45) 를 구비하고, 차동증폭회로 (43) 는 도 1 의 차동증폭회로 (6) 의 구성에 추가로 저항 (18, 20) 에 각각 병렬삽입된 콘덴서 (46, 47) 를 구비한다. 본 예의 그 외의 구성 및 동작은 도 1 에서 서술한 바와 같다. 이와 같은 구성에 의하면, 가속도 센서 (40) 로부터 센서출력으로서 가속도의 적분값이 부여되므로, 수신수단 (2) 을 갖는 제어유닛에서는 센서출력의 적분처리를 행할 필요가 없어져 제어유닛측의 구성의 간단화 및 제어처리의 속도향상을 도모할 수 있게 된다.
도 2 의 구성에서는 비반전증폭회로 (41, 42) 와 차동증폭회로 (43) 에 모두 적분기능을 갖게 했는데, 비반전증폭회로 (41, 42) 또는 차동증폭회로 (43) 의 어느 한쪽에 적분기능을 갖도록 하여도 된다.
도 3 은 도 1 의 가속도 센서의 또다른 예를 나타낸 회로도이고, 50 은 가속도 센서이며, 도 1 과 동일한 부호는 동일한 요소를 나타낸다.
본 예의 특징은, 압전소자 (3) 양단의 출력전압을 차동증폭하는 차동증폭수단의 차동증폭회로 (51) 가 적분기능을 가짐과 동시에, 제 1 임계값과 차동증폭회로 (51) 의 출력과의 비교에 근거하여 제 1 비교출력을 부여하는 제 1 비교수단 (52) 과, 제 1 임계값보다 높은 제 2 임계값과 차동증폭회로 (51) 의 출력과의 비교예 근거하여 제 2 비교출력을 부여하는 제 2 비교수단 (53) 을 구비하되, 가속도 센서 (50) 가 제 1 및 제 2 비교출력을 센서출력으로서 부여하도록 한 것에 있다.
차동증폭회로 (51) 는 도 1 의 차동증폭회로 (6) 의 구성에 추가로 저항 (18, 20) 에 각각 병렬삽입된 콘덴서 (54, 55) 를 구비하되, 비반전증폭회로 (4, 5) 의 출력을 차동증폭함과 동시에 적분하고, 이 적분된 차동출력을 공급한다.
제 1 비교수단 (52) 은 센서전원선 (15) 으로부터 동작전원이 공급되는 제 1 비교기 (56) 를 구비한다. 제 1 비교기 (56) 의 포지티브 입력단자는 저항 (57) 을 통하여 차동증폭회로 (51) 의 출력을 입력하고, 네거티브 입력단자는 직렬접속된 기준저항 (58, 59) 의 분압에 의해 부여되는 제 1 임계값을 입력하도록 되어 있다. 기준저항 (57, 58) 은, 제 2 비교수단 (52) 에서 제 2 임계값을 부여하는 하기의 제너 다이오드 (68) 에 병렬접속되며, 제 2 임계값을 부여하는 정전압을 분압함으로서 제 1 임계값을 부여한다. 제 1 임계값은, 압전소자 (3) 가 가속도를 검출하고 있지 않는 경우의 차동증폭회로 (51) 의 출력보다 높게 설정되어 있음은 물론이다. 제 1 비교기 (56) 의 출력단자는, 저항 (60) 을 통하여 제 1 스위칭 트랜지스터 (61) 의 베이스에 접속됨과 동시에, 출력단자로부터 포지티브 입력단자를 향하는 방향이 순방향이 되도록 삽입된 제 1 다이오드 (62) 와 저항 (63) 과의 직렬접속을 통하여, 포지티브 입력단자에 접속된다. 제 1 다이오드 (62) 및 저항 (57, 63) 은, 차동증폭회로 (51) 의 출력이 제 1 임계값 이상이 된 경우에 H 레벨출력을 포지티브 입력단자에 귀환시킴으로써 채터링을 방지하는 채터링 방지수단을 구성한다. 제 1 스위칭 트랜지스터 (61) 의 이미터는 접지되고, 컬렉터는 저항 (64) 을 통하여 센서전원선 (15) 에 접속된다. 이와 같은 구성의 제 1 비교수단 (52) 은, 차동증폭회로 (51) 의 출력이 제 1 임계값 이하에서는, 제 1 비교기 (56) 의 출력이 L 레벨로 되어 제 1 스위칭 트랜지스터 (61) 가 오프상태로 되고, 차동증폭회로 (51) 의 출력이 제 1 임계값 이상이 되면, 제 1 비교기 (56) 의 출력이 H 레벨로 되어 제 1 스위칭 트랜지스터 (61) 가 온상태로 된다.
제 2 비교수단 (53) 은 센서전원선 (15) 으로부터 동작전원이 공급되는 제 2 비교기 (65) 를 구비한다. 제 2 비교기 (65) 의 포지티브 입력단자는 저항 (66) 을 통하여 차동증폭회로 (51) 의 출력을 입력하고, 네거티브 입력단자는 센서전원선 (15) 과 접지 사이에 삽입된 저항 (67) 과 제너 다이오드 (68) 와의 직렬 접속에 의해 부여되는 제 2 임계값을 입력하도록 되어 있다. 제 2 임계값은 상술한 바와 같이 제 1 임계값보다 높은 값이다. 제 2 비교기 (65) 의 출력단자는 저항 (69) 을 통하여 제 2 스위칭 트랜지스터 (70) 의 베이스에 접속됨과 동시에, 제 2 다이오드 (71) 와 저항 (72) 과의 직렬접속을 통하여 포지티브 입력단자에 접속된다. 제 2 다이오드 (70) 및 저항 (66, 72) 은 제 1 비교수단 (52) 에서 설명한 바와 같이 채터링 방지수단을 구성하고 있다. 제 2 스위칭 트랜지스터 (70) 의 이미터는 접지되고, 컬렉터는 저항 (73) 을 통하여 센서전원선 (15) 에 접속된다. 이와 같은 구성의 제 2 비교수단 (53) 은, 차동증폭회로 (51) 의 출력이 제 2 임계값 이하에서는 제 2 비교기 (65) 출력이 L 레벨로 되어 제 2 스위칭 트랜지스터 (70) 가 오프상태로 되고, 차동증폭회로 (51) 의 출력이 제 2 임계값 이상이 되면, 제 2 비교기 (65) 의 출력이 H 레벨로 되어 제 2 스위칭 트랜지스터 (70) 가 온상태로 된다. 본 예의 그 외의 구성은 도 1 에서 서술한 바와 같다.
도 4 는 도 3 구성의 가속도 센서 (50) 의 동작설명도로서, (a) 는 차동증폭회로 (51) 의 출력, (b) 는 제 1 스위칭 트랜지스터 (61) 의 온/오프, (c) 는 제 2 스위칭 트랜지스터 (70) 의 온/오프, (d) 는 센서전원선 (15) 의 전류값을 나타낸다. 이하, 도 4 를 참조하여 도 3 구성의 가속도 센서 (30) 의 동작을 설명한다.
압전소자 (3) 가 가속도를 검출하고 있지 않는 경우에는, 차동증폭회로 (51) 가 기준전압수단 (10) 으로부터의 기준전위와 동등한 전압출력을 부여하므로, 제 1 및 제 2 비교수단 (52, 53) 의 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터 (61, 70) 는 모두 오프이고, 센서전원선 (15) 의 전류값은 변화되지 않는다. 또한, 압전소자 (3) 가 가속도를 검출하면, 차동증폭회로 (51) 는 가속도의 적분값을 나타내는 전압출력 (a) 을 부여한다. 차동증폭회로 (51) 의 출력 (a) 이 제 1 임계값 (Vth1) 이상이 되면, 제 1 비교수단 (52) 의 제 1 스위칭 트랜지스터 (61) 가 온상태로 되어, 센서전원선 (15) 으로부터 저항 (64) 및 제 1 스위칭 트랜지스터 (61) 를 통하여 전류가 흘러, 도 4 의 (d) 에 도시된 바와 같이 센서전원선 (15) 의 전류값이 높아지는 제 1 비교출력이 부여된다. 차동증폭수단 (51) 의 출력이 더욱 높아져 제 2 임계값 (Vth2) 이상이 되면, 제 2 비교수단 (53) 의 스위칭 트랜지스터 (70) 가 온상태로 되어, 센서전원선 (15) 으로부터 저항 (73) 및 제 2 스위칭 트랜지스터 (70) 를 통하여 전류가 흘러, 도 4 의 (d) 에 도시된 바와 같이 센서전원선 (15) 의 전류값이 더욱 높아지는 제 2 비교출력이 부여된다. 제 1 및 제 2 비교출력은 도 1 에서 서술한 바와 같은 수신수단 (2) 으로 수신된다. 그 외의 동작은 도 1 에서 서술한 바와 같다.
도 3 의 구성에서는 제 1 및 제 2 비교수단 (52, 53) 으로부터 제 1 및 제 2 비교출력을 부여하도록 하였는데, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 비교출력 또는 더 많은 비교출력을 부여하도록 하여도 된다. 또한, 도 3 의 구성에서는 차동증폭회로 (51) 에만 적분기능을 갖도록 했는데, 도 2 에서 서술한 바와 같이, 비반전증폭회로 (4, 5) 에도, 또는, 비반전증폭회로 (4, 5) 에만 적분기능을 갖게 할 수도 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 비교출력에 의해 충돌신호를 직접적으로 부여할 수 있으므로, 에어백 등의 탑승원 보호장치를 제어하는 제어유닛의 구성을 보다 간단히 할 수 있다. 또한, 도 3 의 구성의 경우, 제 1 비교출력과 제 2 비교출력사이의 시간간격은 고속에서의 충돌에서는 좁아지고, 저속에서의 충돌에서는 넓어지므로, 이에 근거하여 에어백 등의 탑승원 보호장치의 보다 적절한 제어가 가능해진다.
도 5 는 도 1 에서의 수신수단의 다른 예를 나타낸 회로도로서, 도 1 과 동일한 부호는 동일한 요소를 나타낸다.
수신수단 (80) 은 제 1 저항 (81) 및 제 2 저항 (82) 을 구비한다. 제 1 저항 (81) 의 일단은 유닛전원선 (27) 에 접속되고, 타단은 후술하는 트랜지스터 (84) 의 베이스·이미터간 전압의 온도특성을 상쇄하기 위한 온도보상용 다이오드 (83) 를 통하여, 트위스트 페어 케이블 (26) 에 접속됨과 동시에 트랜지스터 (84) 의 베이스에 접속된다. 트위스트 페어 케이블 (26) 은 상술한 바와 같이 가속도 센서 (1) 의 센서전원선 (15) 에 접속된다. 제 2 저항 (82) 의 일단은 유닛전원선 (27) 에 접속되고, 타단은 트랜지스터 (84) 의 이미터에 접속된다. 트랜지스터 (84) 의 컬렉터는 검출저항 (32) 을 통하여 접지되며, 검출저항 (32) 에 의해 가속도 센서 (1) 로부터의 센서출력이 전압신호로서 부여되도록 되어 있다. 이러한 구성에서, 가속도 센서 (1) 로부터의 센서출력에 의해 제 1 저항 (81) 을 흐르는 전류가 변화하면, 그에 따라 제 2 저항 (82) 및 트랜지스터 (84) 를 통하여 검출저항 (32) 에 전류가 흐르고, 이 검출저항 (32) 을 통하여 가속도 센서 (1) 로부터의 센서출력이 전압검출된다. 본 예에 의하면, 복수의 트랜지스터를 사용할 필요가 없어지게 된다.
도 6 은 도 1 의 수신수단의 또다른 예를 나타내는 회로로서, 도 1 과 동일한 부호는 동일한 요소를 나타낸다.
수신수단 (90) 은 제 1 저항 (91) 및 정전류회로 (92) 를 구비한다. 제 1 저항 (91) 은, 일단이 제 1 유닛전원선 (93) 에 접속되고, 타단이 트위스트 페어 케이블 (26) 에 접속된다. 트위스트 페어 케이블 (26) 은 상술한 바와 같이 가속도 센서 (1) 의 센서전원선 (15) 에 접속된다. 제 1 유닛전원선 (93) 은 다이오드 (94, 95) 의 직렬접속을 통하여 제 2 유닛전원선 (96) 에 접속되며, 다이오드 (94, 95) 의 순방향 전압강하를 통하여 제 2 유닛전원선 (96) 의 전압보다 낮은 정전압이 제 1 유닛전원선 (93) 에 공급되도록 되어 있다. 정전류회로 (92) 는 OP 앰프 (97), 트랜지스터 (98) 및 제 2 저항 (99) 을 구비한다. OP 앰프 (97) 의 동작전원은 제 2 유닛전원선 (96) 으로부터 부여된다. OP앰프 (97) 의 포지티브 입력단자는 제 1 저항 (91) 의 타단에 접속되고, 네거티브 입력단자는 트랜지스터 (98) 의 이미터에 접속되며, 출력단자는 트랜지스터 (98) 의 베이스에 접속된다. 트랜지스터 (98) 의 이미터는, OP 앰프 (97) 의 네거티브 입력단자와의 접속에 추가로, 제 2 저항 (99) 을 통하여 제 1 유닛전원선 (93) 에 접속되고, 이 컬렉터는 검출저항 (32) 을 통하여 접지되며, 검출저항 (32) 에 의해 가속도 센서 (1) 의 센서출력이 전압검출되어, 저항 (100) 및 콘덴서 (101) 로 이루어지는 노이즈 제거용의 적분필터 (102) 를 통하여 출력되도록 되어 있다. 또한, 도 1 및 도 5 의 예에서는 적분필터 (102) 를 설치하고 있지 않지만, 본 예와 동일하게 설치할 수 있음은 물론이다.
이와 같은 구성에서, 가속도 센서 (1) 로부터의 센서출력에 의해 제 1 저항 (91) 을 흐르는 전류가 변화되면, 제 2 저항 (99) 의 양단전압이 제 1 저항 (91) 의 양단전압과 동일해지도록 제 2 저항 (99) 에 전류가 흘러, 트랜지스터 (98) 를 통하여 검출저항 (32) 에 부여된다. 이에 의해, 검출저항 (32) 을 통하여 가속도 센서 (1) 로부터의 센서출력이 전압검출되고, 적분필터 (102) 를 통하여 제어유닛의 후단회로에 출력된다. 이와 같은 구성의 수신수단 (90) 에 의하면, 가속도 센서 (1) 로부터의 센서출력의 수신정확도를 보다 향상시킬 수 있게 된다.
도 7 은 도 1, 도 2 및 도 3 의 가속도 센서의 조립구조의 일 예를 나타낸 사시도이고, 도 8 은 도 7 의 A-A 단면을 나타낸 단면도이며, 도 9 은 도 7 의 B-B 단면을 나타낸 단면도이다.
이들 도면에 있어서, 110 은 도 1 의 가속도 센서 (1) 또는 도 2 의 가속도 센서 (40) 또는 도 3 의 가속도 센서 (50) 의 회로가 탑재된 회로기판, 111 은 금속제의 차폐케이스, 112 는 수지제의 하우징이다.
가속도 센서의 회로는, 화살표 (X) 방향이 가속도 검출방향이 되도록, 회로기판 (110) 의 하부면 (113) 측에 탑재되어 있다. 차폐케이스 (111) 는, 놋쇠 등의 탄성을 갖는 금속으로 형성된 상부면이 개방된 용기형상으로서, 측벽 (114, 115) 의 양단이 안쪽으로 절곡된 절곡부분을 가지며, 이들 절곡부분은 측벽 (116, 117) 의 양단에 각각 비접착식으로 중첩되어 있다. 또한, 차폐케이스 (111) 는 각 측벽 (114 ∼ 117) 의 상단 중앙부분에 고정클릭 (118, 119, 120, 121) 을 구비한다. 회로기판 (110) 은, 가속도 센서의 회로가 탑재되어 있는 하부면 (113) 이 차폐케이스 (111) 의 내측이 되도록, 고정클릭 (118 ∼ 121) 에 의해 차폐케이스 (111) 의 상부면에 고정된다.
하우징 (112) 은, 본 예에서는 유리섬유가 혼합된 PBT (폴리부틸렌테레프탈레이트) 수지로 형성되며, 수납오목부 (122) 를 갖는 수납부 (123) 와, 수납부 (123) 의 양단에 각각 형성된 장착부 (124, 125) 와, 일측의 장착부 (124) 에 형성된 커넥터부 (126) 를 구비한다. 수납부 (123) 의 수납오목부 (122) 는 수지충진공간 (127) 의 아래쪽 방향에 형성되고, 이 수납오목부 (122) 에, 도 8 에 나타낸 바와 같이, 회로기판 (110) 이 고정된 차폐케이스 (111) 가 수납되도록 되어 있다. 또한, 수납부 (123) 의 단자 (128) 를 회로기판 (110) 에 접속한 후, 수지충진공간 (127), 수납오목부 (122) 및 차폐케이스 (111) 내에 에폭시 등의 수지 (129) 가 충진되어, 가속도 센서회로의 방수 등을 도모하도록 되어 있다. 장착부 (124, 125) 는 금속관 (130, 131) 으로 보강된 장착구멍 (132, 133) 을 갖는데, 가속도검출방향 (X) 과 정합되도록 볼트 등으로 차체의, 예를들면, 라디에이터를 지지하는 라디에이터 마운트 등에 고정된다. 커넥터부 (126) 는 수납부 (123) 의 단자 (128) 에 접속된 커넥터 단자 (134) 를 갖고, 이 커넥터 단자 (134) 와 상술한 트위스트 페어 케이블 (26) 과의 접속을 통하여, 차량 실내에 설치된 수신수단 (2 또는 80 또는 90) 을 갖는 제어유닛에 접속된다.
또한, 차폐케이스 (111) 는, 도 9 에 도시된 바와 같이, 가속도검출방향 (X) 의 폭 (W1) 이 하우징 (112) 의 수납오목부 (122) 의 폭 (W2) 보다 약간 크게 구성된다. 본 예에서는, 차폐케이스 (111) 의 가속도검출방향 (X) 의 단면형상을 사다리꼴형상으로 하고, 바닥부분의 폭이 W1 이 되도록 구성되어 있다. 이에 의해, 차폐케이스 (111) 가 하우징 (112) 의 수납오목부 (122) 에 수납된 경우에, 차폐케이스 (111) 의 가속도검출방향 (X) 과 직교하는 측벽 (116, 117) 의 적어도 하부가 수납오목부 (122) 에 압접되도록 되어 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 차폐케이스 (111) 의 가속도검출방향 (X) 과 직교하는 측벽 (116, 117) 이 하우징 (112) 의 수납오목부 (122) 에 압접되므로, 가속도가 하우징 (112) 으로부터 차폐케이스 (111) 에 직접적으로 전파되어, 차폐케이스 (111) 와 수납오목부 (122) 사이의 간극의 불균일로 인한 센서성능의 불균일을 방지할 수 있게 된다. 또한, 회로기판 (110) 이 차폐케이스 (111) 에 설치된 고정클릭 (118 ∼ 121) 에 의해 고정되므로, 나사 등의 다른 부품을 사용할 필요가 없어져 부품수를 감소시킬 수 있으며, 차폐케이스 (111) 가 하우징 (112) 의 수납오목부 (122) 에 압입되므로, 수지충진공간 (127), 수납오목부 (122) 및 차폐케이스 (111) 내로의 수지충진시에 회로기판 (110) 의 위치가 어긋남을 방지할 수 있다.
도 10 은 도 1, 도 2 및 도 3 의 가속도 센서의 조립구조의 다른 예를 나타낸 구성단면도로서, 도 7, 도 8 및 도 9 와 동일한 부호는 동일한 요소를 나타낸다. 본 예의 특징은, 가속도 센서회로가 탑재된 회로기판 (110) 의 하부면 (113) 과 반대편의 상부면에, 차폐용의, 예를 들면, 구리박 등의 금속층 (140) 을 형성함과 동시에, 가속도검출방향 (X) 과 직교하는 차폐케이스 (141) 의 측벽 (142, 143) 에 바깥쪽으로 돌출되는 볼록부 (144, 145) 를 형성함으로써, 차폐케이스 (141) 의 가속도검출방향 (X) 의 폭 (W1) 이 하우징 (112) 의 수납오목부 (122) 의 폭 (W2) 보다 약간 커지도록 구성하고, 차폐케이스 (141) 의 가속도검출방향 (X) 과 직교하는 측벽 (142, 143) 의 적어도 볼록부 (144, 145) 가 하우징 (112) 의 수납오목부 (122) 에 압접되도록 한 것에 있다. 차폐케이스 (141) 의 그 외의 구성을 포함하는 다른 구성은, 도 7, 도 8 및 도 9 에서 서술한 바와 같다. 본 예에 의하면, 회로기판 (110) 의 상부면에 차폐용의 금속층 (140) 이 형성되어 있으므로, 전파장해를 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 또한, 도 7, 도 8 및 도 9 에서 서술한 앞의 예에 차폐용의 금속층 (140) 을 적용할 수 있음은 물론이다.
도 11 은 도 1, 도 2, 도 3 의 가속도 센서의 조립구조의 또다른 예를 나타낸 구성단면도로서, 도 7, 도 8, 도 9 및 도 10 과 동일한 부호는 동일한 요소를 나타낸다. 본 예의 특징은, 회로기판 (110) 의 상부면에 도 10 에서 서술한 바와 같이 차폐용의 금속층 (140) 을 형성함과 동시에, 하우징 (112) 의 수납오목부 (122) 의 내면에 당해 내면을 덮도록 금속층 (150) 을 형성하고, 가속도 센서회로가 탑재된 하부면 (113) 이 수납오목부 (122) 측이 되도록, 회로기판 (110) 을 수납오목부 (122) 의 상부면에 고정되도록 한 것에 있다. 수납오목부 (122) 의 금속층 (150) 은 예를 들면 도금 등에 의해 형성된다. 수지충진공간 (127) 및 수납오목부 (122) 에는 수지가 충진된다. 금속층 (150) 은 수납오목부 (122) 를 덮도록 하우징 (112) 의 외표면에 형성할 수도 있지만, 외상 등으로 박리되기 쉬우므로, 수납오목부 (122) 의 내측에 형성하는 것이 바람직하다. 본 예에 의하면, 금속제의 차폐케이스를 사용할 필요가 없어져, 부품수의 감소 및 경량화 등을 도모할 수 있다.
도 12 는 본 발명의 실시형태의 다른 예를 나타낸 회로도로서, 그 특징은, 가속도 센서 (160) 의 센서출력을 전압신호로서 수신수단 (161) 에 부여하도록 한 것에 있다.
가속도 센서 (160) 는, 센서전원선 (15) 에 추가로, 차동증폭회로 (6) 의 전압출력을 부여하는 센서출력신호선 (162), 및 기준전압수단 (10) 의 기준전위를 부여하는 기준전압신호선 (163) 을 갖는데, 이들 선 (15, 162, 163) 은 노이즈 방지용의 트위스트 페어 케이블 (164) 을 통하여 수신수단 (161) 을 갖는 제어유닛에 접속된다. 센서전원선 (15) 은 제어유닛내의 유닛전원선 (27) 에 접속되어, 유닛전원선 (27) 으로부터 센서전원선 (15) 에 소정의 정전압이 공급된다. 센서출력신호선 (162) 및 기준전압신호선 (163) 은 수신수단 (161) 에 접속되어, 수신수단 (161) 에 차동증폭회로 (6) 의 전압출력 및 기준전압수단 (10) 의 기준전위를 부여하도록 되어 있다. 가속도 센서 (160) 의 차동증폭회로 (6) 로부터 부여되는 전압출력은, 압전소자 (3) 가 가속도를 검출한 경우, 상술한 도 1 의 예에서 명백한 바와 같이 기준전압수단 (10) 의 기준전위에 검출가속도가 중첩된 형태로 부여되므로, 수신수단 (161) 에서는, 후술하는 바와 같이, 차동증폭회로 (6) 의 전압출력과 기준전압수단 (10) 의 기준전위를 차동증폭함으로써 가속도 센서 (160) 로부터의 센서출력을 수신한다.
수신수단 (161) 은 차동증폭회로 (165) 로 구성된다. 차동증폭회로 (165) 는 본 예에서는 유닛전원선 (27) 으로부터 동작전원이 공급되는 OP 앰프 (166) 를 구비하며, 가속도 센서 (160) 의 차동증폭회로 (6) 의 전압출력이 저항 (167) 을 통하여 OP 앰프 (166) 의 포지티브 입력단자에 부여되고, 가속도 센서 (160) 의 기준전압수단 (10) 의 기준전위가 저항 (168) 을 통하여 OP 앰프 (166) 의 네거티브 입력단자에 부여되도록 되어 있다. 또한, OP 앰프 (166) 의 포지티브 입력단자는 저항 (169) 및 동작기준전위 (170) 를 통하여 접지되고, 동작기준전위 (170) 에서 상승되도록 되어 있다. 또한, OP 앰프 (166) 의 네거티브 입력단자는 저항 (171) 을 통하여 OP 앰프 (166) 의 출력단자에 접속된다. 이와 같은 수신수단 (161) 은, 가속도 센서 (160) 의 차동증폭회로 (6) 의 전압출력과 기준전압수단 (10) 의 기준전위를 차동증폭하고, 동작기준전위 (170) 를 기준으로 한 센서출력을 부여한다. 즉, 가속도 센서 (160) 의 압전소자 (3) 가 가속도를 검출하고 있지 않으면, 가속도 센서 (160) 의 차동증폭회로 (6) 의 전압출력이 기준전압수단 (10) 의 기준전위와 동일해지므로, 수신수단 (161) 은 동작기준전위 (170) 에 근거한 소정의 전압출력을 부여한다. 가속도 센서 (160) 의 압전소자 (3) 가 가속도를 검출하면, 수신수단 (161) 은, 동작기준전위 (170) 에 근거한 소정의 전위를 기준으로 변화되는 센서출력을 부여한다. 그 외의 구성 및 동작은 도 1 에서 서술한 바와 같다.
이와 같은 구성에 의하면, 수신수단 (161) 이 차동증폭회로 (165) 로 구성되므로, 가속도 센서 (160) 와 수신수단 (161) 을 접속하는 트위스트 페어 케이블 (164) 이 길어지는 것 등으로 인하여 센서전원선 (15) 의 전원전압이 변동하는 경우에도, 가속도 센서 (160) 의 차동증폭회로 (6) 의 전압출력 및 기준전압수단 (10) 의 기준전위가 모두 동일하게 변동하기 때문에, 수신수단 (161) 의 차동증폭회로 (165) 에 의해 전원변동이 상쇄되게 된다. 이 때문에, 수신수단 (161) 의 출력이 전원변동의 영향을 받는 일이 없게 된다. 또한, 가속도 센서 (160) 와 수신수단 (161) 사이의 전송로가 노이즈의 영향을 받는 경우, 동상성분에 대해서는 차동증폭회로 (165) 로 상쇄되게 된다. 특히, 본 예와 같이 전송로로서 트위스트 페어 케이블 (164) 을 사용하고 있는 경우에는, 센서출력신호선 (162) 및 기준전압신호선 (163) 으로의 외란에 의한 영향은 대략 동일해지므로, 노이즈는 거의 동상으로 되어, 수신수단 (161) 의 차동증폭회로 (165) 로 상쇄된다.
또한, 본 예에 의하면, 수신수단 (161) 에 동작기준전위 (170) 를 설치하여, 수신수단 (161) 이 동작기준전위 (170) 에 근거한 소정전위를 기준으로 변화되는 센서출력을 부여하도록 구성하고 있으므로, 플러스전압영역의 센서출력이 부여되어 센서출력의 A/D 변환이 용이해진다. 또한, 동작기준전위 (170) 는 임의로 선정할 수 있는데, 예를 들면, 동작기준전위 (170) 를 낮게 하여 감속측의 다이나믹 레인지를 크게 하도록 구성하는 것도 가능하다.
본 예의 가속도 센서 (160) 에, 도 2 의 예에서 서술한 바와 같이 적분기능을 갖도록 하여도 된다. 또한, 본 예의 가속도 센서 (160) 에 도 7 내지 도 11 에서 서술한 조립구조를 적용할 수 있음도 물론이다.
또한, 도 3 의 구성에서, 가속도 센서 (50) 의 제 1 및 제 2 의 비교출력을 전압신호로서 제어유닛에 부여하는 경우에는, 예를 들면, 제 1 및 제 2 의 비교기 (56, 65) 의 비교출력 자체를 트위스트 페어 케이블을 통하여 각각 제어유닛에 부여하도록 하면 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 가속도를 검출하는 압전소자에 콘덴서를 병렬 삽입하여 압전소자와의 합성용량을 증대시킴으로써, 압전소자의 전압출력을 차동증폭하는 차동증폭수단의 입력측에 설치된 바이어스 저항회로의 저항값을 크게 할 필요없이 저역의 차단주파수를 낮게 하도록 가속도 센서를 구성하였으므로, 보다 저역의 주파수성분을 부여할 수 있고, 충돌판단을 하기 쉬운 센서출력을 부여할 수 있을 뿐만 아니라, 바이어스 저항회로의 저항값을 높임으로 인한 폐해, 즉, 통상의 분위기 중에서는 사용할 수 없는 고저항으로 할 필요가 없어짐과 동시에, 고저항으로 하는 것에 따르는 압전소자의 마이그레이션이 발생할 우려가 없어지게 된다. 또한, 압전소자의 출력온도특성을 보상하도록 온도보상수단에 의해 차동증폭수단의 이득을 조절하도록 가속도 센서를 구성하였으므로, 차량의 엔진으로부터의 열을 직접적으로 받는 주위온도의 변화가 심한 장소에 설치한 경우에도, 주위의 온도변화에 따라 센서출력이 변동되는 일이 없게 된다.
또한, 압전소자의 전압출력을 비반전증폭하는 차동증폭수단의 한쌍의 비반전증폭회로의 이득을 단일의 온도보상소자로 조절함으로써 압전소자의 출력온도특성을 보상하도록 가속도 센서를 구성하였으므로, 소자수의 감소 및 회로구성을 간단히 할 수 있다.
또한, 차동증폭수단의 한쌍의 비반전증폭회로 및 차동증폭회로의 적어도 일측에 적분기능을 갖도록 가속도 센서를 구성하였으므로, 센서출력으로서 가속도의 적분값을 부여할 수 있어, 센서출력을 수신하는 제어유닛에서 센서출력의 적분처리를 행할 필요가 없어져, 제어유닛의 구성의 간단화 및 제어처리의 속도향상을 도모할 수 있다.
또한, 기준전압 버퍼앰프를 통하여 차동증폭수단의 차동증폭회로에 기준전위를 부여함으로써, 차동증폭수단의 한쌍의 비반전증폭회로의 출력임피던스와의 매칭을 도모하도록 가속도 센서를 구성하였으므로, 차동증폭수단의 차동증폭회로의 동상성분제거비를 크게 할 수 있다.
또한, 차동증폭수단의 차동증폭회로의 출력과 임계값에 근거하여 비교출력을 부여하는 비교수단을 설치하여, 이 비교출력을 센서출력으로서 부여하도록 가속도 센서를 구성하였으므로, 비교출력에 의해 충돌신호를 직접적으로 부여할 수 있어, 센서출력을 수신하는 제어유닛의 구성을 보다 간단히 할 수 있다.
또한, 비교수단이 차동증폭수단의 차동증폭회로의 출력과 제 1 임계값 및 이와는 다른 제 2 임계값에 근거하여 제 1 및 제 2 비교출력을 부여하도록 가속도 센서를 구성하였으므로, 제 1 비교출력과 제 2 비교출력 사이의 시간간격이 고속에서의 충돌에서는 좁아지고 저속의 충돌에서는 넓어짐에 의하여, 충돌의 정도를 나타내는 정보를 포함하는 센서출력을 부여할 수 있고, 에어백 등의 탑승원 보호장치를 보다 적절하게 제어할 수 있다.
또한, 비교수단의 비교기의 출력을 입력신호로 귀환시킴으로써 채터링을 방지하도록 가속도 센서를 구성하였으므로, 비교기에 임계값을 부여하는 기준전압을 변경함으로써 히스테리시스를 부여하는 경우와 비교하여, 구성을 더 간단히 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 이와 같은 가속도 센서를 차량의 전부에 설치하고, 차량 실내에 설치한 수신수단으로 가속도 센서로부터의 센서출력을 수신하도록 한 가속도 검출시스템을 제공할 수 있고, 플로어 터널부로의 충돌가속도의 전파가 늦어지는 오프셋 충돌이나 경사충돌 등의 경우에서도, 충돌가속도를 신속하게 검출하는 것이 가능해진다.
또한, 가속도 센서의 센서출력을 전원선의 전류변화로 변환하여 수신수단에 송신하도록 가속도 검출시스템을 구성하였으므로, 신호선을 설치할 필요가 없어져 구성의 간단화를 도모할 수 있고, 차체 접지에 의한 접지전위를 기준으로 할 필요가 없기 때문에, 보다 효과적인 노이즈방지를 도모할 수 있게 된다.
또한, 가속도 센서로부터 차동증폭수단의 전압출력과 기준전압수단의 기준전위를 출력하고, 수신수단에서는 차동증폭수단의 전압출력과 기준전압수단의 기준전위를 차동증폭함으로써 가속도 센서의 센서출력을 수신하도록 가속도 검출시스템을 구성하였으므로, 가속도 센서의 전원전압이 변동된 경우, 차동증폭수단의 전압출력 및 기준전압수단의 기준전위가 모두 동일하게 변동되기 때문에, 전원변동의 영향을 상쇄시킬 수 있다. 또한, 가속도 센서와 수신수단 사이의 전송로가 노이즈의 영향을 받는 경우, 동상성분에 대해서는 수신수단에서 상쇄될 수 있다.
또한, 회로기판이 고정된 차폐케이스의 가속도 검출방향의 폭이 하우징의 수납오목부보다 약간 커지도록 하고, 가속도 검출방향과 직교하는 차폐케이스의 양면의 적어도 일부분이 수납오목부의 내면에 압접하도록 가속도 센서를 구성하였으므로, 가속도가 하우징으로부터 차폐케이스에 직접적으로 전파되어, 차폐케이스와 하우징의 수납오목부 사이의 간극의 불균일로 인한 센서성능의 불균일을 방지할 수 있다.
또한, 하우징의 수납오목부의 내면을 차폐용의 금속층으로 덮고, 회로기판의 가속도 센서회로의 탑재면이 수납오목부의 내측이 되도록, 회로기판을 수납오목부의 상부면에 고정되도록 가속도 센서를 구성하였으므로, 금속제의 차폐케이스를 사용할 필요가 없어져, 부품점수의 감소 및 경량화 등을 도모할 수 있다.
또한, 회로기판의 가속도 센서회로의 탑재면과 반대편 면에 차폐용의 금속층을 형성하도록 가속도 센서를 구성하였으므로, 전파장해를 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims (26)

  1. 가속도를 검출하는 압전소자와,
    상기 압전소자 양단의 전압출력을 차동증폭하는 차동증폭수단과,
    상기 차동증폭수단의 입력측에 설치된 바이어스 저항회로와,
    상기 압전소자에 병렬로 삽입되어, 상기 압전소자와의 합성용량을 증대시켜 상기 바이어스 저항회로의 저항값을 크게 할 필요없이 저역의 차단주파수를 낮게 하기 위한 콘덴서와,
    상기 압전소자의 출력온도특성을 보상하도록 상기 차동증폭수단의 이득을 조절하는 온도보상수단과,
    상기 차동증폭수단 및 상기 바이어스 저항회로에 기준전위를 부여하는 기준전압수단을 구비하되,
    상기 차동증폭수단의 출력을 센서출력으로서 부여하는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차동증폭수단은, 상기 압전소자 양단의 전압출력을 각각 비반전증폭하는 한쌍의 비반전증폭회로와, 상기 한쌍의 비반전증폭회로의 출력을 차동증폭하는 차동증폭회로를 구비하고,
    상기 온도보상수단은 상기 한쌍의 비반전증폭회로의 이득을 조절하는 단일의 온도보상소자인 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 한쌍의 비반전증폭회로 및 상기 차동증폭회로의 적어도 일측이 적분기능을 갖는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전소자, 상기 차동증폭수단, 상기 바이어스 저항회로, 상기 콘덴서, 상기 온도보상수단 및 상기 기준전압수단이 탑재된 회로기판과,
    상부면이 개방된 용기형상으로서, 상기 회로기판이 그 탑재면이 내측이 되도록 상부면에 고정되는 금속제의 차폐케이스와,
    상기 차폐케이스를 수납하는 수납오목부를 구비한 수지제의 하우징을 구비하되,
    상기 차폐케이스의 가속도 검출방향의 폭이 상기 하우징의 수납오목부보다 약간 커지도록 구성되고, 가속도 검출방향과 직교하는 상기 차폐케이스의 양면의 적어도 일부분이 상기 수납오목부의 내면에 압접되도록 한 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전소자, 상기 차동증폭수단, 상기 바이어스 저항회로, 상기 콘덴서, 상기 온도보상수단 및 상기 기준전압수단이 탑재된 회로기판과,
    내면이 차폐용의 금속층으로 덮인 수납오목부를 구비한 수지제의 하우징을 구비하되,
    상기 회로기판의 탑재면이 상기 수납오목부의 내측이 되도록, 상기 회로기판을 상기 수납오목부의 상부면에 고정하도록 한 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  6. 가속도를 검출하는 압전소자와,
    적분기능을 갖고, 상기 압전소자 양단의 전압출력을 차동증폭함과 동시에 적분하는 차동증폭수단과,
    상기 차동증폭수단의 입력측에 설치된 바이어스 저항회로와,
    상기 압전소자에 병렬로 삽입되어, 상기 압전소자와의 합성용량을 증대시켜 상기 바이어스 저항회로의 저항값을 크게 할 필요없이 저역의 차단주파수를 낮게 하기 위한 콘덴서와,
    상기 압전소자의 출력온도특성을 보상하도록 상기 차동증폭수단의 이득을 조절하는 온도보상수단과,
    상기 차동증폭수단 및 상기 바이어스 저항회로에 기준전위를 부여하는 기준전압수단과,
    적어도 하나의 임계값을 갖고, 상기 차동증폭수단의 출력과 상기 임계값에 근거하여 비교출력을 부여하는 비교수단을 구비하되,
    상기 비교수단의 비교출력을 센서출력으로서 부여하는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 차동증폭수단은, 상기 압전소자 양단의 전압출력을 각각 비반전증폭하는 한쌍의 비반전증폭회로와, 상기 한쌍의 비반전증폭회로의 출력을 차동증폭하는 차동증폭회로를 구비하되, 상기 한쌍의 비반전증폭회로 및 상기 차동증폭회로의 적어도 일측이 적분기능을 가지며,
    상기 온도보상수단은 상기 한쌍의 비반전증폭회로의 이득을 조절하는 단일의 온도보상소자인 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  8. 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 기준전압수단은, 상기 한쌍의 비반전증폭회로의 출력임피던스와의 매칭을 도모하는 기준전압 버퍼앰프를 구비하되, 적어도 상기 차동증폭회로에 상기 기준전압 버퍼앰프를 통하여 기준전위를 부여하는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 비교수단은,
    상기 차동증폭수단의 출력과 상기 임계값을 부여하는 정전압을 입력하고, 상기 차동증폭수단의 출력이 상기 임계값 이하의 경우에는 제 1 레벨신호를 부여하며, 상기 차동증폭수단의 출력이 상기 임계값 이상이 되면 제 2 레벨신호를 부여하는 비교기와,
    상기 차동증폭수단의 출력이 상기 임계값 이상이 된 경우에 상기 차동증폭수단의 출력을 받는 상기 비교기의 입력측에 상기 제 2 레벨신호를 귀환시킴으로써, 상기 비교기의 채터링을 방지하는 채터링 방지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 비교수단은 제 1 임계값 및 이와는 다른 제 2 임계값을 갖고, 상기 차동증폭수단의 출력과 상기 제 1 및 제 2 의 임계값과의 비교에 근거하여 제 1 및 제 2 의 비교출력을 부여하는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 압전소자, 상기 차동증폭수단, 상기 바이어스 저항회로, 상기 콘덴서, 상기 온도보상수단, 상기 기준전압수단 및 상기 비교수단이 탑재된 회로기판과,
    상부면이 개방된 용기형상으로서, 상기 회로기판이 그 탑재면이 내측이 되도록 상부면에 고정되는 금속제의 차폐케이스와,
    상기 차폐케이스를 수납하는 수납오목부를 구비한 수지제의 하우징을 구비하되,
    상기 차폐케이스의 가속도 검출방향의 폭이 상기 하우징의 수납오목부보다 약간 커지도록 구성되고, 가속도 검출방향과 직교하는 상기 차폐케이스의 양면의 적어도 일부분이 상기 수납오목부의 내면에 압접되도록 한 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 압전소자, 상기 차동증폭수단, 상기 바이어스 저항회로, 상기 콘덴서, 상기 온도보상수단, 상기 기준전압수단 및 상기 비교수단이 탑재된 회로기판과,
    내면이 차폐용의 금속층으로 덮인 수납오목부를 구비한 수지제의 하우징을 구비하되,
    상기 회로기판의 탑재면이 상기 수납오목부의 내측이 되도록, 상기 회로기판을 상기 수납오목부의 상부면에 고정하도록 한 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  13. 제 4 항 또는 제 5 항 또는 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 회로기판의 탑재면과 반대편 면에 차폐용의 금속층을 형성한 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  14. 차량의 전부에 설치된 가속도 센서와,
    차량 실내에 설치된 상기 가속도 센서로부터의 센서출력을 수신하는 수신수단을 구비하되,
    상기 가속도 센서는, 가속도를 검출하는 압전소자와, 상기 압전소자 양단의 전압출력을 차동증폭하는 차동증폭수단과, 상기 차동증폭수간의 입력측에 설치된 바이어스 저항회로와, 상기 압전소자에 병렬로 삽입되어, 상기 압전소자와의 합성용량을 증대시켜 상기 바이어스 저항회로의 저항값을 크게 할 필요없이 저역의 차단주파수를 낮게하기 위한 콘덴서와, 상기 압전소자의 출력온도특성을 보상하도록 상기 차동증폭수단의 이득을 조절하는 온도보상수단과, 상기 차동증폭수단 및 상기 바이어스 저항회로에 기준전위를 부여하는 기준전압수단을 구비하고,
    상기 가속도 센서의 상기 차동증폭회로의 출력이 센서출력으로서 상기 수신수단에 부여되는 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 차동증폭수단은, 상기 압전소자 양단의 전압출력을 각각 비반전증폭하는 한쌍의 비반전증폭회로와, 상기 한쌍의 비반전증폭회로의 출력을 차동증폭하는 차동증폭회로를 구비하고,
    상기 온도보상수단은 상기 한쌍의 비반전증폭회로의 이득을 조절하는 단일의 온도보상소자인 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 한쌍의 비반전증폭회로 및 상기 차동증폭회로의 적어도 일측이 적분기능을 갖는 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
  17. 차량의 전부에 설치된 가속도 센서와,
    차량 실내에 설치된 상기 가속도 센서로부터의 센서출력을 수신하는 수신수단을 구비하되,
    상기 가속도 센서는, 가속도를 검출하는 압전소자와, 적분기능을 갖고, 상기 압전소자 양단의 전압출력을 차동증폭함과 동시에 적분하는 차동증폭회로와, 상기 차동증폭수단의 입력측에 설치된 바이어스 저항회로와. 상기 압전소자에 병렬로 삽입되어, 상기 압전소자와의 합성용량을 증대시켜 상기 바이어스 저항회로의 저항값을 크게 할 필요없이 저역의 차단주파수를 낮게 하기 위한 콘덴서와, 상기 압전소자의 출력온도특성을 보상하도록 상기 차동증폭수단의 이득을 조절하는 온도보상수단과, 상기 차동증폭수단 및 상기 바이어스 저항회로에 기준전위를 부여하는 기준전압수단과, 적어도 하나의 임계값을 갖고, 상기 차동증폭수단의 출력과 상기 임계값에 근거하여 비교출력을 부여하는 비교수단을 구비하고,
    상기 가속도 센서의 상기 비교수단의 비교출력이 센서출력으로서 상기 수신수단에 부여되는 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 차동증폭수단은, 상기 압전소자 양단의 전압출력을 각각 비반전증폭하는 한쌍의 비반전증폭회로와, 상기 한쌍의 비반전증폭회로의 출력을 차동증폭하는 차동증폭회로를 구비하되, 상기 한쌍의 비반전증폭회로 및 상기 차동증폭회로의 적어도 일측이 적분기능을 가지며,
    상기 온도보상수단은 상기 한쌍의 비반전증폭회로의 이득을 조절하는 단일의 온도보상소자인 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
  19. 제 15 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 기준전압수단은, 상기 한쌍의 비반전증폭회로의 출력임피던스와의 매칭을 도모하는 기준전압 버퍼앰프를 구비하되, 적어도 상기 차동증폭회로에 상기 기준전압 버퍼앰프를 통하여 기준전압을 부여하는 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 비교수단은,
    상기 차동증폭수단의 출력과 상기 임계값을 부여하는 정전압을 입력하고, 상기 차동증폭수단의 출력이 상기 임계값 이하의 경우에는 제 1 레벨신호를 부여하고, 상기 차동증폭수단의 출력이 상기 임계값 이상이 되면 제 2 레벨신호를 부여하는 비교기와,
    상기 차동증폭수단의 출력이 상기 임계값 이상이 된 경우에 상기 차동증폭수단의 출력을 받는 상기 비교기의 입력측에 상기 제 2 레벨신호를 귀환시킴으로써, 상기 비교기의 채터링을 방지하는 채터링 방지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 비교수단은 제 1 임계값 및 이와는 다른 제 2 임계값을 갖고, 상기 차동증폭수단의 출력과 상기 제 1 및 제 2 의 임계값과의 비교에 근거하여 제 1 및 제 2 의 비교출력을 부여하는 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
  22. 제 14 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 가속도 센서와 상기 수신수단을 전원선을 통하여 접속하고, 상기 수신수단을 통하여 상기 가속도 센서에 전원을 공급하도록 함과 동시에,
    상기 가속도 센서의 센서출력을 상기 전원선의 전류변화로서 출력하고,
    상기 수신수단이 상기 전원선의 전류변화를 검출함으로써 상기 가속도 센서의 센서출력을 수신하도록 한 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 가속도 센서가 상기 차동증폭수단의 전압출력과 상기 기준전압수단의 기준전위를 출력하고,
    상기 수신수단이, 상기 차동증폭수단의 전압출력과 상기 기준전압수단의 기준전위를 차동증폭함으로써, 상기 가속도 센서의 센서출력을 수신하도록 한 것을 특징으로 한 가속도 검출시스템.
  24. 제 14 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 가속도 센서가 탑재된 회로기판과,
    상부면이 개방된 용기형상으로서, 상기 회로기판이 그 탑재면이 내측이 되도록 상부면에 고정되는 금속제의 차폐케이스와,
    상기 차폐케이스를 수납하는 수납오목부를 구비한 수지제의 하우징을 구비하되,
    상기 차폐케이스의 가속도 검출방향의 폭이 상기 하우징의 수납오목부보다 약간 커지도록 구성되고, 가속도 검출방향과 직교하는 상기 차폐케이스의 양면의 적어도 일부가 상기 수납오목부의 내면에 압접되도록 한 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
  25. 제 14 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 가속도 센서가 탑재된 회로기판과,
    내면이 차폐용의 금속층으로 덮여진 수납오목부를 구비한 수지제의 하우징을 구비하되,
    상기 회로기판의 탑재면이 상기 수납오목부의 내측이 되도록, 상기 회로기판을 상기 수납오목부의 상부면에 고정하도록 한 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
  26. 제 24 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 회로기판의 탑재면과 반대편 면에 차폐용의 금속층을 형성한 것을 특징으로 하는 가속도 검출시스템.
KR1019990045936A 1999-01-26 1999-10-22 가속도 센서 및 가속도 검출시스템 KR100344123B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP99-16648 1999-01-26
JP11016648A JP2000214179A (ja) 1999-01-26 1999-01-26 加速度センサおよび加速度検出システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000052349A true KR20000052349A (ko) 2000-08-25
KR100344123B1 KR100344123B1 (ko) 2002-07-19

Family

ID=11922182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990045936A KR100344123B1 (ko) 1999-01-26 1999-10-22 가속도 센서 및 가속도 검출시스템

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6513383B1 (ko)
EP (1) EP1156337A4 (ko)
JP (1) JP2000214179A (ko)
KR (1) KR100344123B1 (ko)
WO (1) WO2000045181A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100903789B1 (ko) * 2005-09-20 2009-06-19 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 정전용량형 가속도 센서

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040044508A1 (en) * 2002-08-29 2004-03-04 Hoffman Robert R. Method for generating commands for testing hardware device models
US6879534B2 (en) * 2002-11-01 2005-04-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and system for minimizing differential amplifier power supply sensitivity
US7280808B2 (en) * 2004-04-12 2007-10-09 Sony Ericsson Mobile Communications, Ab Wireless communications devices including circuit substrates with partially overlapping conductors thereon coupling power to/from power amplifier systems
US7325455B2 (en) * 2005-11-08 2008-02-05 General Electric Company High-temperature piezoelectric vibration sensor assembly
JP4635948B2 (ja) * 2006-04-18 2011-02-23 株式会社デンソー センサ装置およびそれを用いた制御システム
WO2008132419A1 (en) * 2007-05-01 2008-11-06 Autoliv Development Ab High-frequency sensor system
JP4596025B2 (ja) * 2008-03-18 2010-12-08 日本精工株式会社 センサ付転動装置
EP2672392A1 (en) * 2012-06-05 2013-12-11 ABB Technology AG Collision detection in eia-485 bus systems
FR2996639B1 (fr) * 2012-10-05 2014-11-07 Continental Automotive France Circuit amplificateur de mesure ameliore pour capteur piezo-electrique positionne dans un moteur a combustion interne
US10039878B2 (en) 2013-05-07 2018-08-07 Carefusion 303, Inc. Method for reliable intermodule connection in an infusion system
US9613178B2 (en) * 2015-01-13 2017-04-04 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Army Integrated circuit topologies for discrete circuits
DE102016012553B4 (de) * 2016-10-20 2019-05-23 Brüel & Kjaer Vibro GmbH Elektronische Messschaltung für Schwingungsmessungen mit einem piezoelektrischen Beschleunigungssensor
DE102017202295A1 (de) * 2017-02-14 2018-08-16 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung zum Durchführen eines Vergleichs
US10778089B2 (en) * 2017-04-07 2020-09-15 Texas Instruments Incorporated Cascaded active electro-magnetic interference filter
CN109917153B (zh) * 2017-12-12 2021-04-27 航天科工惯性技术有限公司 加速度计参数标定装置及使用其的参数标定方法
US11601045B2 (en) 2019-04-01 2023-03-07 Texas Instruments Incorporated Active electromagnetic interference filter with damping network
CN210775550U (zh) * 2019-05-31 2020-06-16 西人马（厦门）科技有限公司 压电加速度传感器
CN112197854A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 北京动力机械研究所 一种高性能的压电式振动传感器
CN113252942A (zh) * 2021-04-23 2021-08-13 西北工业大学 一种用于icp加速度计的宽频高精度信号调理器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6329212A (ja) 1986-07-23 1988-02-06 Nissan Motor Co Ltd 圧電式力学量センサ
JPS6442460U (ko) 1987-06-03 1989-03-14
JPH02150567U (ko) 1989-05-24 1990-12-26
JPH0324465A (ja) 1989-06-21 1991-02-01 Honda Motor Co Ltd 温度補正装置付歪みセンサ装置
DE69232273T2 (de) * 1991-09-24 2002-08-08 Murata Manufacturing Co Beschleunigungsmessaufnehmer
JP3095869B2 (ja) 1992-03-06 2000-10-10 アスコ株式会社 故障診断機能付きの車両安全装置制御システム
US5726564A (en) * 1994-10-27 1998-03-10 Zexel Corporation Temperature-compensating method for a resistance bridge circuit, resistance bridge circuit with temperature-compensating circuit, and acceleration sensor using the same
US5629489A (en) * 1995-02-06 1997-05-13 Weigh-Tronix, Inc. Load cell assembly with linearization and common mode discrimination of complementary force-responsive signals
JPH09318653A (ja) * 1996-05-28 1997-12-12 Mitsubishi Electric Corp 半導体センサ及びその出力調整方法
JP3301405B2 (ja) * 1999-03-17 2002-07-15 株式会社村田製作所 圧電式加速度センサ用増幅回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100903789B1 (ko) * 2005-09-20 2009-06-19 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 정전용량형 가속도 센서

Also Published As

Publication number Publication date
EP1156337A1 (en) 2001-11-21
KR100344123B1 (ko) 2002-07-19
JP2000214179A (ja) 2000-08-04
EP1156337A4 (en) 2003-07-02
US6513383B1 (en) 2003-02-04
WO2000045181A1 (fr) 2000-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100344123B1 (ko) 가속도 센서 및 가속도 검출시스템
KR100266980B1 (ko) 차에적재용 제어장치의 emi용 접지구조
US20060002720A1 (en) Optical receiving unit reducing cross talk between optical transmitting unit and optical transmitting/receiving apparatus installing the same
US20060236749A1 (en) Vehicle collision sensing system
US7555218B2 (en) Optical transceiver having optical receiver with function to cancel noise originated to optical transmitter
US6426663B1 (en) Analog/digital feedback circuitry for minimizing DC offset variations in an analog signal
EP0689055B1 (en) Acceleration sensor
US20020063937A1 (en) Optical receiving apparatus
US7720457B2 (en) Method and apparatus for minimizing noise on a power supply line of a mobile radio
EP0482291B1 (en) Isolator circuit for an audio system
JP2000233707A (ja) 乗員保護装置用制御システム
US6256564B1 (en) Control apparatus of occupant protection device
US5684428A (en) Sensor apparatus capable of preventing high frequency noise
KR100933977B1 (ko) 전송 선로 구동 회로
US5218248A (en) Bus drive circuit for use in communications
US6222416B1 (en) Signal amplifier circuit with symmetrical inputs and outputs
JPH10107700A (ja) 通信装置
US4910796A (en) Automobile antenna
US7385493B2 (en) Tire inflation pressure detection apparatus
JPH0326121A (ja) 周波数変調パネルの非実装時の変調度制御回路
JP4118438B2 (ja) 乗員保護装置用制御システム
EP0053356B1 (en) An electrical wiring arrangement in the rear body of an automotive vehicle
KR100625427B1 (ko) 사이드 에어백 전자 제어 유닛 다중 테스트 시스템
US20040047475A1 (en) Audio noise cancellation system for a sensor in an automotive vehicle
WO2000057546A1 (fr) Procede pour ameliorer le decalage d'entree d'un amplificateur et amplificateur

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee