JPH04372866A - 自己診断回路付き加速度センサ - Google Patents

自己診断回路付き加速度センサ

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JPH04372866A
JPH04372866A JP15001891A JP15001891A JPH04372866A JP H04372866 A JPH04372866 A JP H04372866A JP 15001891 A JP15001891 A JP 15001891A JP 15001891 A JP15001891 A JP 15001891A JP H04372866 A JPH04372866 A JP H04372866A
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JP
Japan
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signal
circuit
self
offset
output
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Pending
Application number
JP15001891A
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English (en)
Inventor
Fumio Ota
文夫 太田
Nobuo Tanaka
伸雄 田中
Akira Goukura
彰 郷倉
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車の衝突時に作動してド
ライバーへの衝撃を緩和するエアバッグシステム等に適
用される加速度センサ、詳しくは衝突による衝撃を加速
度センサで感知し、その衝撃が設定値を超えた際、ステ
アリングホイールパッドに内蔵されたバッグが展開し、
ドライバーへの衝撃の緩和を図るなどに利用できる加速
度センサ、特に自己診断ができる自己診断回路付き加速
度センサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来は圧電体の両面に電極を設けてなり
、車の衝突時に衝突信号を出力する加速度センサユニッ
トと、このユニットより出力する衝突信号を増幅する増
幅回路とよりなる。
【0003】このような従来例は車が衝突したときその
衝撃が加速度センサユニットにより検出され、該ユニッ
トより出力する衝撃信号が増幅回路により増幅されてエ
アバッグシステムの作動に供される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例にあっては、高信頼性の加速度センサユニットを用い
たとしても、人命に係るのでセンサ自体の機能をチェッ
クすることが必要である。本発明の目的は加速度センサ
ユニット自体の機能をチェックするだけでなく、その電
子回路及びその電源関係回路の自己診断ができる自己診
断回路付き加速度センサを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明センサは上記の課
題を解決し上記の目的を達成するため、自励電極2A及
び検出電極2Bを有する圧電体1を設けた加速度センサ
ユニット3と、自励電極2Aに発振信号S0を印加する
自励発振回路4と、検出電極2Bより出力する車等の振
動,衝突時に発生する加速度信号S2を増幅すると共に
オフセット信号S3を重畳する増幅回路5と、オフセッ
ト信号S3を検出してオフセット信号に対応したオフセ
ット診断信号S4を出力するオフセット診断回路6と、
発振信号S1を検出しこの発振信号S1に対応する発振
診断信号S5を出力する自励信号診断回路7とよりなる
【0006】
【作用】加速度センサユニット3の自励電極2Aに自励
発振回路4より発振信号S0が印加すると、検出電極2
Bに発振信号S0に比例した発振信号S1がキャパシタ
ンス結合により誘起され、この発振信号S1が検出され
ている間はセンサユニット3が正常に動作していると診
断することができる。この発振信号S1は増幅回路5に
よりインピーダンス変換され、自励信号診断回路7に入
力される。
【0007】増幅回路5に印加する設定されたDCオフ
セット信号S3は、加速度0G時のDCオフセット出力
電圧として増幅・出力され、オフセット診断回路6にて
設定される電圧範囲内にある場合はオフセット診断信号
S4が“H”状態であり、増幅回路5及び各回路部の電
源関係回路が正常であると診断できることになる。
【0008】又、信号S1が自励信号診断回路7により
検出され、この検出信号S1に対応する発振診断信号S
5を該回路7より出力している場合は自励発振回路4及
びセンサユニット3が正常であると診断できることにな
る。
【0009】
【実施例】図1は本発明センサの1実施例の構成を示す
接続図、図2は本発明における加速度センサユニットの
一例を示す表面図、図3はその裏面図、図4は同じく断
面図である。図1において、加速度センサユニット3は
圧電体1の一面に自励電極2A,検出電極2B及び共通
電極2Cを相対して設け(図2参照)、他面に中間電極
2Dを設け(図3参照)、この中間電極2D側に裏打材
9及び支持枠10を取付けた構成になっている(図4参
照)。
【0010】なお、圧電体1の一面に検出電極2Bと共
通電極2Cを設け、他面に中間電極2Dを設け、図5の
等価回路を形成したから、圧電体1に温度変化が生じた
場合にも焦電出力が相殺され、温度変化による出力変化
が防止されるように構成されている。
【0011】4はセンサユニット3の自励電極2Aに周
波数例えば5kHzの発振信号S0を印加する自励発振
回路であり、21は常時監視、タイミング監視のための
スイッチで、常時監視の時は閉じておき、タイミング監
視の時は所望時間だけ閉じるスイッチである。
【0012】5はセンサユニット3の検出電極2Bより
出力する発振信号S0に比例した信号S1、車の振動,
衝突時に発生する加速度信号S2を増幅し、設定された
DCオフセット信号S3を重畳する増幅回路である。こ
の増幅回路5は発振信号S1と加速度信号S2を入力す
るインピーダンス変換部11と、該インピーダンス変換
部11の出力を入力するハイパスフィルタ12と、該フ
ィルタ12の出力とオフセット信号発生器20によるオ
フセット電圧S3を入力とする増幅部13及び該増幅部
13の出力を入力するローパスフィルタ14とよりなる
。加速度信号S2と一緒に増幅された発振信号S1は、
該ローパスフィルタ14により除去されて加速度信号S
2とオフセット電圧S3が出力される。
【0013】6は増幅された信号S2及びオフセット電
圧S3を入力し、出力オフセット信号電圧に対応した信
号S4を出力するオフセット診断回路である。このオフ
セット診断回路6はローパスフィルタ14より出力する
信号S2、S3を設定電圧と比較し、S2+S3が正常
で設定電圧内の時正常出力をS2+S3が異常で設定電
圧を超えた時0Vを出力する2つのコンパレータ回路1
5よりなる。なお、センサユニット3及び増幅回路5が
正常であっても車の振動が大きい衝突時は、加速度信号
S2が設定電圧を超え、コンパレータ回路15は短時間
0Vを出力する。
【0014】7はインピーダンス変換部11より出力さ
れた信号S1,S2のうち発振信号S1を検出し、この
検出信号S1に対応する発振診断信号S5を出力する自
励信号診断回路である。この自励信号診断回路7はイン
ピーダンス変換部11より出力する信号S1,S2のう
ち発振信号S1を検出するハイパスフィルタ17と、該
フィルタ17の出力を増幅する増幅部18と、この増幅
部18の出力を設定電圧により方形波の発振診断信号S
5として積分器16に出力するコンパレータ回路19と
よりなる。
【0015】8はオフセット診断回路6及び自励信号診
断回路7の出力を設定電圧と比較し、所定出力範囲のと
き正常動作中である旨の自己診断信号S7を出力する異
常信号診断回路で、積分器16とコンパレータ回路22
よりなる。
【0016】上記の構成において本実施例の作用を図6
を用いて説明する。図6は本発明電子回路の各部の動作
説明用波形図である。常時監視の時はスイッチ21を閉
じた状態にしておき、又、タイミング監視の時はスイッ
チ21を所望時間の間だけ閉じた状態にする。加速度セ
ンサユニット3の自励電極2Aに自励発振回路4より発
振信号S0(図6の(a)参照)が印加すると、検出電
極2Bに発振信号S0に比例した信号がキャパシタンス
結合により誘和され、この発振信号S1が検出されてい
る間はセンサユニット3が正常に動作していると診断す
ることができる。又、発振信号S1が検出できない時は
センサユニット3が異常、例えば電極剥離、接続部の断
線等が生じたことが判る(図6の(b),(c)参照)
【0017】この発振信号S1は増幅回路5のインピー
ダンス変換部11に入力される。このインピーダンス変
換部11はセンサユニット3の検出電極2Bの出力イン
ピーダンスとハイパスフィルタ12及び17の入力イン
ピーダンスの整合を図り、発振信号S1及び加速度信号
S2がロスすることなくハイパスフィルタ12,17に
出力する役目を果たす。発振信号S1はハイパスフィル
タ12,17を通り増幅部13,18に入力されて増幅
される。ここでハイパスフィルタ12はインピーダンス
変換部11のDC出力を除去する目的で設置され、カッ
トオフ周波数は低周波数(約1Hz以下)に設定される
。 又、自励信号診断回路7のハイパスフィルタ17は発振
信号周波数付近にカットオフ周波数が設定され、比較的
低周波である加速度信号S2は除去される。
【0018】増幅された発振信号S1と加速度信号S2
及び加速度0G時のDC出力オフセット電圧S3(図6
の(d)参照)は、ローパスフィルタ14に入力される
。該フィルタ14により発振信号S1は除去され、加速
度信号S2とDC出力オフセット電圧S3(図6の(e
)参照)がオフセット診断回路6のコンパレータ回路1
5に入力され、2つの設定電圧と比較されてこれよりオ
フセット診断信号S4(図6の(f)参照)が出力され
る。増幅回路5等に異常が生じS2+S3が設定電圧を
超えた時、オフセット診断信号S4は0Vとなる。
【0019】一方、自励信号診断回路7のハイパスフィ
ルタ17に入力された発振信号S1は、該フィルタ17
を発振信号S1のみ通過して増幅部18に入力し増幅さ
れる。この増幅された発振信号S1はコンパレータ回路
19に入力されて設定電圧と比較され該回路19より高
周波の方形波の発振診断信号S5(図6の(c)参照)
が出力される。
【0020】自励信号診断回路7のコンパレータ回路1
9より方形波の発振診断信号S5が出力しているときは
、自励発振回路4、増幅回路5のインピーダンス変化部
11、及びセンサユニット3の自励,検出電極2A,2
Bの状態,接続状態が正常であることを示しており、該
信号S5が出力されていない場合はセンサユニット3、
自励発振回路4及び増幅回路5のインピーダンス変換部
11のいずれかが異常であることになる。
【0021】オフセット診断信号S4,発振診断信号S
5は異常診断回路8の積分器16に入力され、所定の直
流電圧信号S6(図6の(g)参照)を出力し、コンパ
レータ回路22に入力され、設定電圧と比較され、自己
診断信号S7が出力される。オフセット診断信号S4,
発振診断信号S5が正常の場合、いずれも電源電圧値で
あり、積分器出力信号S6は電源電圧に近い値となり自
己診断信号S7は0Vを出力し、正常動作中である旨を
示す。又センサユニット3,増幅回路5等に異常がある
場合、発振診断信号S5及びオフセット診断信号S4の
いずれか或いは両方が0Vになり、積分器出力信号S6
も0Vとなる。この結果、自己診断信号S7は開放状態
を出力し、異常が発生した旨を示す(図6の(h)参照
)。
【0022】かくして本実施例によれば、圧電体1の一
面に自励電極2A,検出電極2B及び共通電極2Cを,
他面に中間電極2Dを設け、この中間電極2D側に裏打
材9及び支持枠10を取付けてなる高信頼性の加速度セ
ンサユニット3を使用することにより、加速度を一層確
実に検出できると共にこの加速度センサユニット3の自
励電極2Aに発振信号S0を入力し、検出電極2Bより
発振信号を出力するようにすることによりセンサユニッ
ト3の診断ができる。
【0023】又、センサユニット3の検出電極2Bに増
幅回路5を接続し、この増幅回路5にオフセット診断回
路6及び自励信号診断回路7を接続することによりセン
サユニット3のみならず自励発振回路4,各回路の電源
関係回路及び増幅回路5の診断ができる。
【0024】
【発明の効果】
【発明の効果】上述の説明より明らかなように本発明に
よれば、加速度センサユニット3自体の機能をチェック
することができるばかりでなく、その電子回路4,5,
6,7及びそれらの電源関係回路の異常診断ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明センサの1実施例の構成を示す接続図で
ある。
【図2】本発明における加速度センサユニットの一例を
示す表面図である。
【図3】その裏面図である。
【図4】同じく断面図である。
【図5】同じく等価回路図である。
【図6】本発明電子回路の各部の動作説明用波形図であ
る。
【符号の説明】
1  圧電体 2A  自励電極 2B  検出電極 2C  共通電極 2D  中間電極 3  加速度センサユニット 4  自励発振回路 5  増幅回路 6  オフセット診断回路 7  自励信号診断回路 8  異常診断回路 10  支持枠 11  インピーダンス変換部 12  ハイパスフィルタ 13  増幅部 14  ローパスフィルタ 15  コンパレータ回路 16  積分器 17  ハイパスフィルタ 18  増幅部 19  コンパレータ回路 20  オフセット信号発生器 S0  発振信号 S1  発振信号比例信号 S2  加速度信号 S3  オフセット信号(電圧) S4  オフセット診断信号 S5  発振診断信号 S6  積分器出力信号 S7  自己診断信号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  自励電極(2A)及び検出電極(2B
    )を有する圧電体(1)を設けた加速度センサユニット
    (3)と、自励電極(2A)に発振信号(S0)を印加
    する自励発振回路(4)と、検出電極(2B)より出力
    する車等の振動,衝突時に発生する加速度信号(S2)
    を増幅すると共にオフセット信号(S3)を重畳する増
    幅回路(5)と、オフセット信号(S3)を検出してオ
    フセット信号に対応したオフセット診断信号(S4)を
    出力するオフセット診断回路(6)と、発振信号(S1
    )を検出しこの発振信号(S1)に対応する発振診断信
    号(S5)を出力する自励信号診断回路(7)とよりな
    る自己診断回路付き加速度センサ。
  2. 【請求項2】  オフセット診断回路(6)及び自励信
    号診断回路(7)の出力を入力して該出力が所定出力範
    囲のとき、正常動作中である旨の自己診断信号(S7)
    を出力する異常診断回路(8)を付設してなる請求項1
    の自己診断回路付き加速度センサ。
  3. 【請求項3】  加速度センサユニット(3)は中間電
    極(2D)側に支持枠(10)を取付けたことを特徴と
    する請求項1の自己診断回路付き加速度センサ。
  4. 【請求項4】  増幅回路5は発振信号(S1)と加速
    度信号(S2)を入力するインピーダンス変換部(11
    )と、該インピーダンス変換部(11)の出力を入力す
    るハイパスフィルタ(12)と、該フィルタ(12)の
    出力とDCオフセット信号設定出力(S3)を入力する
    増幅部(13)と、該増幅部(13)の出力を入力する
    ローパスフィルタ(14)とよりなり、オフセット診断
    回路(6)には、該ローパスフィルタ(14)の出力と
    設定電圧とを比較するコンパレータ回路(15)よりな
    り、又、自励信号診断回路(7)は、インピーダンス変
    換部(11)の出力を入力するハイパスフィルタ(17
    )と、該フィルタ(17)の出力を増幅する増幅部(1
    8)と、この増幅部(18)の出力と設定電圧とを比較
    して発振診断信号(S5)を出力するコンパレータ回路
    (19)とよりなることを特徴とする請求項1の自己診
    断回路付き加速度センサ。
JP15001891A 1991-06-21 1991-06-21 自己診断回路付き加速度センサ Pending JPH04372866A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014157154A (ja) * 2013-02-14 2014-08-28 Meggitt Sa 測定装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014157154A (ja) * 2013-02-14 2014-08-28 Meggitt Sa 測定装置

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