JP2563160Y2 - Sensor signal judgment device - Google Patents
Sensor signal judgment deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本考案はセンサ信号判定装置に関
し、特に加速度センサからの出力信号に応じて車の衝突
判定を行い、エアバッグを動作させるようにしたセンサ
信号判定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor signal judging device, and more particularly to a sensor signal judging device for judging a vehicle collision in response to an output signal from an acceleration sensor and operating an airbag.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２は従来技術としてのこの種のセンサ
信号判定装置を例示するもので、１はＧセンサ部、２は
該Ｇセンサ部からの出力信号Ｖｏを入力し車の衝突判定
を行うエアバッグＥＣＵである。該Ｇセンサ部１におい
て、１１は加速度センサであり、検出された加速度に応
じてブリッジを形成する抵抗（例えばピエゾ素子からな
る）の抵抗値が変化するように構成され、加速度に対応
した電圧がその出力端子間に発生する。１２は該加速度
センサ１１の出力信号を増巾する差動増巾部、１３はコ
ンデンサにより構成される直流遮断部であって、該差動
増巾部１２の出力信号のうちの直流成分（加速度センサ
を構成する各抵抗の温度特性や経年変化などによる抵抗
値のばらつきなどによって生ずる）を除去するものであ
る。更に１４はオフセット加算部であって該直流遮断部
１３の出力信号に所定のオフセット電圧（例えば０．５
Ｖ）を加算して反転する反転増巾器などにより構成され
る。なお該オフセット加算部１４の出力信号Ｖｏの範囲
はＯＶから電源Ｖｃｃの間であるため、加算して反転し
た結果が負である期間の出力信号Ｖｏは０となり、この
ようにして加速度センサ１１の出力信号のうち、減速度
に対応した電圧のみを該オフセット加算部１４から出力
させるとともに、加速度センサ１１からの出力信号が０
のときには、上記オフセット加算部１４からのオフセッ
ト電圧（例えば０．５Ｖ）を該オフセット加算部１４か
ら出力させる。これによって該センサ１１の出力が０の
とき（すなわち該センサ１１に加速度が加わっていない
とき）と、該オフセット加算部１４の出力側（Ｇセンサ
１の出力側）が断線したとき（このときにはその出力側
は完全にＯＶとなる）とを容易に識別しうるようにされ
ている。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows an example of this type of sensor signal judging device as a prior art. 1 is a G sensor unit, and 2 is an input of an output signal Vo from the G sensor unit to judge a vehicle collision. This is the airbag ECU that performs the operation. In the G sensor section 1, reference numeral 11 denotes an acceleration sensor, which is configured so that the resistance value of a resistor (for example, composed of a piezo element) forming a bridge changes according to the detected acceleration. It occurs between its output terminals. Reference numeral 12 denotes a differential amplifier for amplifying the output signal of the acceleration sensor 11, and reference numeral 13 denotes a DC cutoff unit constituted by a capacitor, and a DC component (acceleration) of the output signal of the differential amplifier 12. (Which is caused by variations in resistance values due to temperature characteristics, aging, and the like of each resistor constituting the sensor). Further, reference numeral 14 denotes an offset adding unit which adds a predetermined offset voltage (for example, 0.5
V) and an inverting amplifier for adding and inverting the output. Since the range of the output signal Vo of the offset adder 14 is between OV and the power supply Vcc, the output signal Vo during the period in which the result of addition and inversion is negative is 0, and the output signal Vo of the acceleration sensor 11 is thus reduced. Of the output signals, only the voltage corresponding to the deceleration is output from the offset addition unit 14, and the output signal from the acceleration sensor 11 is 0.
In this case, the offset voltage (for example, 0.5 V) from the offset adding section 14 is output from the offset adding section 14. Thus, when the output of the sensor 11 is 0 (that is, when no acceleration is applied to the sensor 11), and when the output side of the offset adding unit 14 (the output side of the G sensor 1) is disconnected (at this time, The output side is completely OV).
【０００３】そして該Ｇセンサ部１からエアバッグＥＣ
Ｕ２′に入力される電圧Ｖｏは先ずＡ／Ｄ変換器２１に
よりＡ／Ｄ変換され、該Ａ／Ｄ変換された加速度データ
Ａ′と、該加速度データを積分回路２３′により積分し
てえられる速度データＶ′と、該速度データを積分回路
２４′により積分してえられる距離データＤ′（ここで
該速度データと距離データとは衝突時あるいは制動時な
ど、速度が変化し始めてからの（すなわち加速度が０で
なくなってからの）速度データおよび距離データを示
す）とにもとづいて判定回路２５′において衝突判定を
行い、衝突判定をした場合にはエアバッグを作動させ
る。なお２２は１対のコンパレータＣ１およびＣ２から
なる異常チェック用のウィンドコンパレータであって、
該加速度データＡ′が適正な範囲以下あるいは適正な範
囲以上となっていることが検出された場合には、装置に
異常（例えば断線等の）があるものとして、異常信号が
出力される。[0003] Then, from the G sensor section 1 to the airbag EC.
The voltage Vo input to U2 'is first A / D-converted by the A / D converter 21, and is obtained by integrating the A / D-converted acceleration data A' and the acceleration data by the integration circuit 23 '. The speed data V 'and the distance data D' obtained by integrating the speed data by the integration circuit 24 '(where the speed data and the distance data are obtained after the speed starts to change at the time of collision or braking, etc. That is, the collision determination is performed in the determination circuit 25 'based on the velocity data and the distance data (after the acceleration is no longer 0), and when the collision is determined, the airbag is activated. Reference numeral 22 denotes a window comparator for checking abnormality, which includes a pair of comparators C1 and C2.
If it is detected that the acceleration data A 'is equal to or less than the appropriate range or equal to or greater than the appropriate range, it is determined that the apparatus has an abnormality (for example, disconnection) and an abnormality signal is output.
【０００４】上述したように上記Ｇセンサ部１からの出
力信号Ｖｏには、加速度センサ１１の出力が０のとき
（加速度が０のとき）と該Ｇセンサ１の出力側（Ｇセン
サ１からエアバッグＥＣＵに接続される配線）が断線故
障しているときとを識別しうるように、該オフセット加
算部１４において所定のオフセット電圧（例えば０．５
Ｖ）が加算される。このように該オフセット電圧は、Ｇ
センサ部が正常であることをＥＣＵ側で判定するのに使
用されるため必要となるが、実際の衝突判定に使用され
るＧ信号としては、該Ｇセンサ部１からの出力電圧Ｖｏ
から該オフセット電圧分（加速度０のときに相当する基
準電圧分）を引く必要がある。[0004] As described above, the output signal Vo from the G sensor unit 1 includes two values when the output of the acceleration sensor 11 is 0 (when the acceleration is 0) and the output side of the G sensor 1 (from the G sensor 1 to the air). The offset adding unit 14 determines a predetermined offset voltage (for example, 0.5 V) so that it is possible to identify when the disconnection fault occurs in the wiring connected to the bag ECU.
V) is added. Thus, the offset voltage is G
This is necessary because the ECU is used to determine that the sensor unit is normal. The G signal used for actual collision determination includes the output voltage Vo from the G sensor unit 1.
It is necessary to subtract the offset voltage (a reference voltage corresponding to zero acceleration) from the above.
【０００５】しかしかかるオフセット電圧も、オフセッ
ト加算部のばらつき、あるいは温度変化や経年変化の影
響を受けて常に一定値とはなっておらず（図３（Ｃ）の
点線ａ* 参照）、その結果せっかくの加速度センサの出
力精度（直流遮断部１３からの出力）が、該オフセット
電圧のゆらぎのために、該オフセット電圧を引いた結果
の精度において再び低下してしまうという問題点があっ
た。[0005] However, the offset voltage is not always a constant value due to the variation of the offset adding section or the influence of temperature change and aging (see the dotted line a * in FIG. 3C). There has been a problem that the output accuracy of the acceleration sensor (the output from the DC cutoff unit 13) deteriorates again in the accuracy of the result obtained by subtracting the offset voltage due to the fluctuation of the offset voltage.
【０００６】[0006]
【考案が解決しようとする課題】本考案はかかる課題を
解決するためになされたもので、該オフセット電圧のゆ
らぎ（温度変化、経年変化などによる）をキャンセル
し、そのときの正確なオフセット電圧の値を求めること
によって、動作判定用の信号（例えば衝突時のＧ信号）
の真の値を正確に求め、装置の動作判定（例えばエアバ
ッグの衝突判定）を正確に行うことができるようにした
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and cancels the fluctuation of the offset voltage (due to temperature change, aging, etc.) and corrects the offset voltage at that time. By obtaining the value, a signal for motion determination (for example, a G signal at the time of collision)
Is accurately obtained, and the operation determination of the apparatus (for example, the collision determination of the airbag) can be accurately performed.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本考案によれば、オフセット電圧が加算されたセン
サ信号の入力側に、該センサ信号を常時とり込んで所定
の時定数で積分し該時定数に応じた時間に亘っての該セ
ンサ信号の平均値を出力する積分回路と、該入力される
センサ信号から該積分回路の出力を減算する減算手段と
をそなえ、該減算されたセンサ信号を動作判定用の信号
とすることを特徴とするセンサ信号判定装置が提供され
る。According to the present invention, in order to solve this problem, the sensor signal to which the offset voltage has been added is always taken into the input side and integrated by a predetermined time constant. An integrating circuit that outputs an average value of the sensor signal over a time corresponding to the time constant; and a subtracting unit that subtracts an output of the integrating circuit from the input sensor signal. A sensor signal determination device is provided, wherein the signal is used as an operation determination signal.
【０００８】[0008]
【作用】上記構成によれば該積分回路によって該オフセ
ット電圧のゆらぎ（温度変化、経年変化などによる）の
影響がキャンセルされ、該積分回路の出力はそのときの
オフセット電圧の平均値に収束するため、これによりそ
のときのオフセット電圧を正しく求めることができ、そ
の結果正確な動作判定を行うことができる。According to the above construction, the influence of the fluctuation of the offset voltage (due to temperature change, aging, etc.) is canceled by the integration circuit, and the output of the integration circuit converges to the average value of the offset voltage at that time. Thus, the offset voltage at that time can be correctly obtained, and as a result, an accurate operation determination can be performed.
【０００９】ここで図３は上記Ｇセンサの出力波形を説
明するもので、図３（Ａ）は該Ｇセンサに印加される加
速度Ｇに対する該Ｇセンサの出力電圧Ｖｏの変化を示し
ている。該図３（Ａ）に示されるように加速度Ｇ＝０の
ときの該Ｇセンサの出力電圧ａが上記オフセット電圧に
対応するが、上述したように該オフセット電圧ａは、オ
フセット加算部のばらつきや温度変化などによるゆらぎ
によって変化し、該図の点線に示されるように所定の範
囲内で変化する。一方、本来要求されるセンサの感度は
出力電圧Ｖｏの傾きであり、該オフセット電圧とは無関
係である。しかし従来は該オフセット電圧ａを固定値
（例えば０．５Ｖ）として扱っていたため、該センサの
感度（出力電圧の傾き）以外に上記オフセット電圧ａの
変化（オフセット電圧のばらつきやそのゆらぎ）が、装
置の動作判定（例えば衝突判定）に影響したのである。FIG. 3 illustrates the output waveform of the G sensor. FIG. 3A shows a change in the output voltage Vo of the G sensor with respect to the acceleration G applied to the G sensor. As shown in FIG. 3A, the output voltage a of the G sensor when the acceleration G = 0 corresponds to the above-mentioned offset voltage. It changes due to fluctuation due to temperature change or the like, and changes within a predetermined range as shown by a dotted line in the figure. On the other hand, the originally required sensitivity of the sensor is the slope of the output voltage Vo, and is independent of the offset voltage. However, conventionally, the offset voltage a has been treated as a fixed value (for example, 0.5 V). Therefore, in addition to the sensitivity (slope of the output voltage) of the sensor, a change in the offset voltage a (variation and fluctuation of the offset voltage) This has affected the operation determination of the device (for example, collision determination).
【００１０】次に図３（Ｂ）は車の衝突時の該Ｇセンサ
の出力波形を示しており、また図３（Ｃ）は常時該Ｇセ
ンサから出力されるオフセット電圧ａの詳細な波形を示
している。すなわち該図３（Ｃ）に示されるように、該
オフセット電圧ａは上記したゆらぎをもつ中心値（図３
（Ｃ）に点線ａ* で示されるように温度変化や経年変化
にもとづいて長い周期で変動する）に、車の常時の速度
変化分に相当する該Ｇセンサの出力変化分（実線で示す
短い周期の出力変化分）が重畳されている。そして車の
衝突時には、該Ｇセンサの出力電圧が図３（Ｂ）に示さ
れるように、該オフセット電圧ａを基準として該図３
（Ｂ）中にｂ，ｃ，…として示されるように変化する
（なお図３（Ｂ）中の横軸Ｔは時間を示す）。したがっ
て該車の衝突を判定するＥＣＵ側においても、上記ｂ，
ｃ，…の値そのものを積分するのではなく、それらの値
からそのときのオフセット電圧を引いた（ｂ−ａ* ），
（ｃ−ａ* ），…などを積分する必要がある。したがっ
て従来のように該オフセット電圧ａ* を固定値としたの
では該オフセット電圧の値に誤差を生じ、その結果誤っ
た衝突判定を行うおそれがある。Next, FIG. 3B shows an output waveform of the G sensor at the time of a vehicle collision, and FIG. 3C shows a detailed waveform of the offset voltage a constantly output from the G sensor. Is shown. That is, as shown in FIG. 3C, the offset voltage a is a central value having the above-described fluctuation (FIG.
(C), which fluctuates in a long cycle based on a temperature change or an aging change as indicated by a dotted line a * ), and a change in the output of the G sensor corresponding to a change in the speed of the vehicle (short line indicated by a solid line). The output change of the cycle) is superimposed. At the time of a vehicle collision, as shown in FIG. 3B, the output voltage of the G sensor is set based on the offset voltage a as shown in FIG.
(B), as shown as b, c,... (The horizontal axis T in FIG. 3 (B) indicates time). Therefore, on the ECU side that determines the collision of the vehicle, b, b
Instead of integrating the values of c,... themselves, the offset voltage at that time is subtracted from those values (b−a * ),
It is necessary to integrate (ca * ),. Therefore, if the offset voltage a * is fixed as in the related art, an error occurs in the value of the offset voltage, and as a result, an erroneous collision determination may be performed.
【００１１】これに対し本考案においては、そのときの
実際のオフセット電圧を求めるために、上記積分回路に
より、衝突判定に影響しない長い時間（例えば数秒）に
亘っての上記オフセット電圧（図３（Ｃ）に示されるよ
うな）の平均値（積分値）を求め、この値をそのときの
オフセット電圧ａ* とするのである。これによって上記
加速度センサからの出力がないときに上記Ｇセンサから
出力されている、そのときの基準電圧値（オフセット電
圧の中心値ａ* ）が上記積分回路によって学習演算さ
れ、このようにして求められた正確なオフセット電圧を
もとにして、衝突時の減速度に対応する信号（上記（ｂ
−ａ* ），（ｃ−ａ* ）など）の真の値を正しく求める
ことができ正確な動作判定を行うことができる。On the other hand, in the present invention, in order to obtain the actual offset voltage at that time, the above-mentioned integration circuit uses the above-mentioned offset voltage for a long time (for example, several seconds) which does not affect the collision judgment (FIG. An average value (integral value) as shown in C) is obtained, and this value is used as the offset voltage a * at that time. Accordingly, the reference voltage value (center value a * of the offset voltage) output from the G sensor when there is no output from the acceleration sensor is learned and calculated by the integration circuit, and thus obtained. The signal corresponding to the deceleration at the time of the collision (above (b)
-A *), it is possible to perform true value can be obtained correctly correct operation determination (c-a *), etc.).
【００１２】[0012]
【実施例】図１には本考案の１実施例としてのセンサ信
号判定装置の構成が示されており、該図１におけるエア
バッグＥＣＵ２におけるＡ／Ｄ変換器２１の入力側に
は、上記図２に示されるようなＧセンサ部１からの出力
電圧Ｖｏが入力される。なお該図１中の積分回路２３，
２４および判定回路２５は、上記図２中の積分回路２
３′，２４′および判定回路２５′に対応する。また２
２は上記異常チェック用のウィンドコンパレータであ
る。更に図１中に示される各データＡ，Ｖ，Ｄはそれぞ
れ図２中のＡ′，Ｖ′，Ｄ′に対応する。FIG. 1 shows a configuration of a sensor signal judging device as one embodiment of the present invention. The input side of an A / D converter 21 in the airbag ECU 2 in FIG. 2, an output voltage Vo from the G sensor unit 1 is input. The integration circuit 23 in FIG.
24 and the determination circuit 25 correspond to the integration circuit 2 in FIG.
3 ', 24' and a decision circuit 25 '. Also 2
Reference numeral 2 denotes a window comparator for checking the abnormality. Further, the data A, V and D shown in FIG. 1 correspond to A ', V' and D 'in FIG. 2, respectively.
【００１３】ここで本考案の特徴とするところは、該図
１に示されるように、該Ａ／Ｄ変換器２１を通して入力
される該Ｇセンサからの入力信号を常時とり込んで衝突
判定に影響しない長い時間（例えば数秒）に亘っての該
入力信号の平均値を求めるための積分回路（比較的時定
数の大きい積分回路）２６を設け、これにより該積分回
路２６の出力側からその時間に亘っての該入力信号の平
均値（したがってその時間に亘っての該オフセット電圧
の中心値ａ* ）を出力させ、更に減算部２７において該
入力されたセンサ信号から該積分回路２６の出力電圧
（上記オフセット電圧の中心値ａ* ）を減算し、該減算
されたセンサ信号（したがってゆらぎがキャンセルされ
たそのときのオフセット電圧の中心値ａ* が減算された
センサ信号）が、衝突判定用の信号としてその後段の回
路側に入力されるようにした点である。すなわち該積分
回路２６と該減算部２７とによって、該Ｇセンサからの
入力信号に対する超ロウカットフィルタＬＣＦが構成さ
れており、これにより該オフセット電圧のゆらぎ（上記
図３（Ｃ）の点線で示されるような長い周期（例えば数
時間あるいはもっと長時間に亘る周期）をもつ低周波数
のゆらぎ分）がカットされる。The feature of the present invention is that, as shown in FIG. 1, an input signal from the G sensor input through the A / D converter 21 is always taken in to influence the collision judgment. An integration circuit (an integration circuit having a relatively large time constant) 26 for obtaining an average value of the input signal over a long period of time (for example, several seconds). An average value of the input signal over the period (therefore, the center value a * of the offset voltage over the time) is output, and the output voltage of the integration circuit 26 ( subtracts the central value a *) of the offset voltage, the sensor signals the central value a * is subtracted the offset voltage when the the subtraction sensor signal (hence fluctuation is canceled) may opposition As a point obtained by to be input to the circuit side of the subsequent stage as a signal for determining. That is, the integrating circuit 26 and the subtracting unit 27 constitute an ultra low cut filter LCF for the input signal from the G sensor, and thereby the fluctuation of the offset voltage (shown by the dotted line in FIG. 3C). Low frequency fluctuations with long periods (e.g., periods of several hours or longer) are cut.
【００１４】このようにしてＧセンサから入力される基
準電圧としてのオフセット電圧ａ*を、衝突判定に影響
しない長時間（例えば数秒間）の平均によって正しく求
め、このようにして求めたそのときのオフセット電圧を
該センサからの入力信号から減算することによって、衝
突時の減速度信号の真の値を正しく求めることができ、
したがって正確な衝突判定を行うことができる。In this way, the offset voltage a * as the reference voltage input from the G sensor is correctly obtained by averaging for a long time (for example, several seconds) which does not affect the collision judgment. By subtracting the offset voltage from the input signal from the sensor, it is possible to correctly determine the true value of the deceleration signal at the time of collision,
Therefore, accurate collision determination can be performed.
【００１５】[0015]
【考案の効果】本考案によれば、センサ信号に含まれる
オフセット電圧のゆらぎ（動作点の移動）をキャンセル
し、そのときのオフセット電圧を正確に求めることによ
って、動作判定用の信号の精度を向上させ、正確な動作
判定（例えばエアバッグの衝突判定）を行うことができ
る。According to the present invention, the fluctuation of the offset voltage (movement of the operating point) included in the sensor signal is canceled, and the offset voltage at that time is accurately obtained, thereby improving the accuracy of the operation determination signal. Thus, it is possible to perform an accurate operation determination (for example, an airbag collision determination).
【図１】本考案の１実施例としてのセンサ信号判定装置
の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sensor signal determination device as one embodiment of the present invention.
【図２】従来技術としてのセンサ信号判定装置の構成を
例示する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a sensor signal determination device as a conventional technique.
【図３】Ｇセンサの出力波形を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an output waveform of a G sensor.
１１…加速度センサ １２…差動増巾部 １３…直流遮断部 １４…オフセット加算部 ２１…Ａ／Ｄ変換器 ２２…ウィンドコンパレータ ２３，２４…積分回路 ２５…判定回路 ２６…時定数の大きい積分回路 ２７…減算部 ＬＣＦ…超ロウカットフィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Acceleration sensor 12 ... Differential amplification part 13 ... DC cutoff part 14 ... Offset addition part 21 ... A / D converter 22 ... Window comparator 23,24 ... Integration circuit 25 ... Determination circuit 26 ... Integration circuit with a large time constant 27 ... Subtraction unit LCF ... Super low cut filter
Claims (1)
の入力側に、該センサ信号を常時とり込んで所定の時定
数で積分し該時定数に応じた時間に亘っての該センサ信
号の平均値を出力する積分回路と、該入力されるセンサ
信号から該積分回路の出力を減算する減算手段とをそな
え、該減算されたセンサ信号を動作判定用の信号とする
ことを特徴とするセンサ信号判定装置。1. The sensor signal to which an offset voltage has been added is always taken into the input side of the sensor signal, integrated with a predetermined time constant, and averaged over a time corresponding to the time constant. And an subtraction means for subtracting the output of the integration circuit from the input sensor signal, wherein the subtracted sensor signal is used as an operation determination signal. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5940191U JP2563160Y2 (en) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | Sensor signal judgment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5940191U JP2563160Y2 (en) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | Sensor signal judgment device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0523139U JPH0523139U (en) | 1993-03-26 |
| JP2563160Y2 true JP2563160Y2 (en) | 1998-02-18 |
Family
ID=13112223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5940191U Expired - Lifetime JP2563160Y2 (en) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | Sensor signal judgment device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563160Y2 (en) |
-
1991
- 1991-07-29 JP JP5940191U patent/JP2563160Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523139U (en) | 1993-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970930 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |