JPH0818529B2 - 乗員保護装置の故障検出装置 - Google Patents

乗員保護装置の故障検出装置

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JPH0818529B2
JPH0818529B2 JP2312671A JP31267190A JPH0818529B2 JP H0818529 B2 JPH0818529 B2 JP H0818529B2 JP 2312671 A JP2312671 A JP 2312671A JP 31267190 A JP31267190 A JP 31267190A JP H0818529 B2 JPH0818529 B2 JP H0818529B2
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sensor
differential amplifier
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    • B60R21/017—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including arrangements for providing electric power to safety arrangements or their actuating means, e.g. to pyrotechnic fuses or electro-mechanic valves
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、自動車の衝突時の衝撃を検出して乗員保
護手段（エアバッグやシートベルトテンショナ等）を動
作させる装置に設けられ、加速度センサ（Ｇセンサ）及
び起動手段（スクイブ）の故障を検出する装置に関し、
特に複数のスクイブの故障を個別に検出可能とし、信頼
性を向上させた乗員保護装置の故障検出装置に関するも
のである。
［従来の技術］ 一般に、自動車用エアバッグシステム等の乗員保護装
置においては、所定以上の急激な衝撃を検出してＧセン
サのスイッチが閉じると、スクイブと呼ばれる一種のヒ
ータ（抵抗器）からなる起動手段に所定以上の電流が供
給され、乗員保護手段が動作するようになっている。こ
のとき、例えば衝突時に瞬時にエアバッグを展開するた
め、スクイブとして比較的抵抗値の小さい起動用ヒータ
が用いられている。又、このようなＧセンサ及びスクイ
ブからなる回路は、故障が発生すると人命にかかわるた
め、回路電圧や抵抗値等に異常があるか否かが常に監視
されている。
第10図は、例えば特公昭61−57219号公報に記載され
た、自動車用エアバッグ装置等に適用される従来の乗員
保護装置の故障検出装置を示す回路図である。
図において、（１）は自動車に搭載されたバッテリ即
ち直流電源、（２）は直流電源（１）に接続されてエン
ジン始動キーと連動するイグニションスイッチ（以下、
点火スイッチという）である。
（３）は点火スイッチ（２）を介して直流電源（１）
に接続されたＧセンサであり、抵抗器（3a）と抵抗器
（3a）に並列接続されて衝突検出時に閉成される常開接
点（3b）とから構成されている。
（4a）及び（4b）は測定点Ａを介してＧセンサ（３）
に接続された保護動作起動用（例えば、エアバッグ展開
動作用）のスクイブであり、互いに並列接続されてい
る。
（５）は測定点Ｂを介してスクイブ（4a）及び（4b）
に接続され且つ他端が接地された別のＧセンサであり、
Ｇセンサ（３）と同様に抵抗器（5a）及び常開接点（5
b）からなる並列回路で構成されている。
（６）はスクイブ（4a）及び（4b）の故障を検出する
故障検出回路であり、Ｇセンサ（３）、（５）、スクイ
ブ（4a）及び（4b）を点火スイッチ（２）と直流電源
（１）の負極との間に接続しており、スクイブ（4a）及
び（4b）間に接続された直流の差動増幅回路（７）と、
差動増幅回路（７）の出力端子に接続され且つ点火スイ
ッチ（２）と直流電源（１）の負極との間に接続された
判定回路（８）とから構成されている。
差動増幅回路（７）は利得調整用の抵抗器（71）〜
（74）と演算増幅器（75）とから構成されており、抵抗
器（71）は測定点Ａと演算増幅器（75）の非反転入力端
子との間、抵抗器（72）はグランドと演算増幅器（75）
の非反転入力端子との間、抵抗器（73）は測定点Ｂと演
算増幅器（75）の反転入力端子との間、抵抗器（74）は
演算増幅器（75）の出力端子と反転入力端子との間、に
それぞれ挿入されている。
（９）はスクイブ（4a）及び（4b）の故障時に駆動さ
れる警報用のランプであり、判定回路（８）の出力端子
に接続されている。
次に、第10図に示した従来の乗員保護装置の故障検出
装置の動作について説明する。
自動車の起動により点火スイッチ（２）が閉成される
と、直列接続されたＧセンサ（３）及び（５）並びにス
クイブ（4a）及び（4b）は、直流電源（１）により給電
される。
通常は、各Ｇセンサの常開接点（3b）及び（5b）が開
放されているため、抵抗器（3a）及び（5a）を通して電
流が流れるが、この電流値はスクイブ（4a）及び（4b）
が発熱しないように十分小さくする必要がある。従っ
て、抵抗器（3a）及び（5a）の抵抗値RGは数100Ω以上
に設定され、それぞれ数Ωのスクイブ（4a）及び（4b）
の合成抵抗値Rsは、更に半分の抵抗値となる。
又、スクイブ（4a）及び（4b）の両端には、直流電源
電圧V1を抵抗器（3a）及び（5a）の抵抗値RG並びにスク
イブ（4a）及び（4b）の抵抗値Rsで分圧した電圧が発生
するが、10mV程度なので、差動増幅器（７）は、スクイ
ブ両端間の電圧を測定可能な電圧に増幅して、判定回路
（８）に入力する。
判定回路（８）は、スクイブ（4a）及び（4b）の抵抗
値が正常時にはランプ（９）を消灯させ、異常判定され
た故障時にはランプ（９）を点灯させて運転手に異常を
警報する。
一方、Ｇセンサ（３）、（５）、スクイブ（4a）及び
（4b）が正常のときに自動車が衝突事故を起こした場合
は、常開接点（3b）及び（5b）が閉成して抵抗器（3a）
及び（5a）が短絡されるので、スクイブ（４）が発熱し
てエアバッグを展開起動し、運転手を保護することがで
きる。しかし、この場合、Ｇセンサ（３）及び（５）の
故障を検出することはできない。
第11図は、例えば特公昭64−2537号公報に記載され
た、Ｇセンサ故障検出を目的とする従来の乗員保護装置
の故障検出装置を示す回路図であり、（１）〜（５）、
（８）及び（９）は前述と同様のものである。尚、単一
のスクイブ（４）はＧセンサ（３）及び（５）間に挿入
されており、スクイブ（４）の両端に接続された各Ｇセ
ンサ（３）及び（５）の端子電圧VA及びVBは、それぞれ
判定回路（８）に直接印加されている。
（13）はＧセンサ（３）及びスクイブ（４）の測定点
Ａと直流電源（１）の負極（グランド）との間に挿入さ
れた抵抗器、（14）はスクイブ（４）及びＧセンサ
（５）の測定点Ｂと直流電源（１）の正極との間に挿入
された抵抗器である。
この場合、抵抗器（13）及び（14）の抵抗値が等しい
とすれば、測定点Ａ及びＢの電位は、共に直流電源電圧
の半分となるが、Ｇセンサ（３）及び（５）のいずれか
が異常となり抵抗値が変化すると、各測定点Ａ及びＢの
電位VA及びVBも変化する。従って、判定回路（８）は、
監視結果が異常であれば、直ちにランプ（９）を駆動す
ることができる。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の乗員保護装置の故障検出装置は以上のように、
例えば第10図の場合は、複数の並列スクイブ（4a）及び
（4b）の両端電圧を監視しているので、個々のスクイブ
故障を判別できないうえ、検出電圧が低くなるという問
題点があった。
又、故障による電圧変動を検出するために差動増幅回
路（７）の増幅率を大きく設定する必要があり、増幅率
が大きいことからノイズに弱いという問題点があった。
又、差動増幅器（７）の出力が零電位を基準としてい
るので、スクイブ（4a）及び（4b）が正常のときの増幅
出力が確定しないうえオフセット等の誤差が含まれると
いう問題点があった。
更に、第11図の場合は、Ｇセンサ（３）及び（５）の
各端子電圧に基づいてＧセンサの異常を検出している
が、複数個のＧセンサの各々について抵抗値を監視し故
障を判別することはできないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、各スクイブ両端間の微小電圧を精度良く検
出すると共に故障を個別に検出できるようにした、信頼
性の高い乗員保護装置の故障検出装置を得ることを目的
とする。
［課題を解決するための手段］ この発明の第１の発明に係る乗員保護装置の故障検出
装置は、第１及び第２の起動手段（スクイブ）の高電位
側の各一端間に挿入されたダイオードと、直流電源の正
極とダイオードのカソードとの間に挿入され、Ｇセンサ
内の抵抗器の抵抗値と等しい抵抗値を有する別の抵抗器
と、ダイオードの両端に対応する各測定点と差動増幅器
の非反転入力端子との間にそれぞれ挿入され且つ交互に
オンオフ制御される第１及び第２のスイッチ手段とを設
けたものである。
又、この発明の第２の発明に係る乗員保護装置の故障
検出装置は、Ｇセンサ内の抵抗器とスクイブとの抵抗比
と等しい抵抗比を有し、直流電源の正極と各スクイブの
低電位側の一端との間に直列に挿入されて抵抗器及び各
スクイブと共にホイートストンブリッジを構成する第１
及び第２の基準抵抗器と、差動増幅器の入力端子とグラ
ンドとの間に挿入され、差動増幅器の入力電圧差が０の
ときの増幅電圧を基準電圧に設定するための基準電源と
を設けると共に、第１及び第２基準抵抗器の接続点に対
応する測定点を差動増幅器の反転入力端子に接続したも
のである。
又、この発明の第３の発明に係る乗員保護装置の故障
検出装置は、差動増幅器の非反転入力端子と反転入力端
子との間に、第１及び第２のスイッチ手段とは異なるタ
イミングでオンオフ制御される第３のスイッチ手段を挿
入したものである。
又、この発明の第４の発明に係る乗員保護装置の故障
検出装置は、直流電源の正極に接続された第１のＧセン
サの低電位側の一端と第１のスクイブの高電位側の一端
との間に順方向に挿入された第２のダイオードと、各ス
クイブの低電位側の一端と直流電源の負極（グランド）
に接続された第２のＧセンサの高電位側の一端との間に
順方向に挿入された第３のダイオードと、第１のＧセン
サ内の抵抗器の抵抗値と等しい抵抗値を有し、第２及び
第３のダイオードのカソードと直流電源の正極との間に
それぞれ挿入された抵抗器と、第２のＧセンサ内の抵抗
器の抵抗値と等しい抵抗値を有し、第２及び第３のダイ
オードのアノードとグランドとの間にそれぞれ挿入され
た抵抗器とを設けたものである。
［作用］ この発明の第１の発明においては、Ｇセンサ内の常開
接点が開放されているときには抵抗器及び別の抵抗器を
介して第１及び第２のスクイブに別々の微小電流を供給
し、各スクイブの両端間の電圧を第１及び第２のスイッ
チ手段を介して個別に検出し、常開接点が閉成されたと
きには直流電源から直接又はダイオードを介して各スク
イブに所定以上の電流を供給する。
又、この発明の第２の発明においては、Ｇセンサ内の
抵抗器とスクイブとの抵抗比と等しい抵抗比を有する第
１及び第２の基準抵抗器によりホイートストンブリッジ
を構成し、各スクイブの高電位側の一端と各基準抵抗器
の接続点との間の電圧を差動増幅器に入力し、各スクイ
ブの抵抗値を高精度に検出する。
又、この発明の第３の発明においては、第３のスイッ
チ手段をオンさせたときの増幅電圧に基づいて、差動増
幅器のオフセット成分を相殺し、各スクイブの抵抗値を
更に高精度に検出する。
又、この発明の第４の発明においては、Ｇセンサ内の
常開接点が開放されているときには、各スクイブと共に
各Ｇセンサに個別に微小電流を供給し、第１及び第２の
Ｇセンサの故障を個別に検出する。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、（１）
〜（５）、（７）及び（９）は前述と同様のものであ
る。
この場合、故障検出回路（６）は、以下の構成要素
（10）、（20）、（30）及び（31）を更に含んでいる。
（10）はスクイブ（4a）及び（4b）の高電位側の各一端
間に挿入されたダイオードであり、アノードが測定点Ａ
即ちスクイブ（4a）の高電位側の一端に接続され、カソ
ードが測定点Ａ′即ちスクイブ（4b）の高電位側の一端
に接続されている。従って、一方のスクイブ（4a）は、
測定点Ａを介してＧセンサ（３）に直接接続され、他方
のスクイブ（4b）は、測定点Ａ′を介してダイオード
（10）のカソードに接続されている。これにより、ダイ
オード（10）は、衝突時にＧセンサ内の常開接点（3b）
及び（5b）が閉成されたときに、複数のスクイブ（4a）
及び（4b）に同時に起動電流を流すようになっている。
（20）は直流電源（１）の正極とスクイブ（4b）の一
端との間に挿入された抵抗器、（30）は測定点Ａと差動
増幅器（７）内の抵抗器（71）との間に挿入された第１
のFET、（31）は測定点Ａ′と抵抗器（71）との間に挿
入された第２のFETである。第１及び第２のFET（30）及
び（31）の各ゲートにはマイコン等で構成された判定回
路（８）からの制御信号が印加されており、交互にオン
オフされるようになっている。従って、各FET（30）及
び（31）は、測定点Ａの電圧VA又は測定点Ａ′の電圧
VA′を、各スクイブ（4a）又は（4b）の一端の電圧Vxと
して、差動増幅器（７）の非反転入力端子に選択的に印
加するようになっている。
又、判定回路（８）には、測定点Ｂの電位VBが入力さ
れている。
次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につ
いて説明する。ここでは、前述と同様に、各スクイブ
（4a）及び（4b）の正常な抵抗値は数Ωであり、スクイ
ブ（4a）及び（4b）間に発生する微小電圧は数10mV以下
であり、１Ω程度の抵抗値に相当する電圧変化に基づい
て故障検出するものとし、スクイブ（4a）及び（4b）は
１Ωの検出範囲で変化するものとする。
Ｇセンサ（３）内の抵抗器（3a）及び故障検出回路
（６）内の抵抗器（20）の抵抗値が等しいものとすれ
ば、常開接点（3b）が開放されているときのダイオード
（10）の両端の電位はほぼ等しい。従って、ダイオード
（10）はオフ状態となり、ダイオード（10）には無視で
きる程度の漏れ電流以外の電流は流れないので、スクイ
ブ（4a）及び（4b）には別々のモニタ電流が流れる。即
ち、一方のスクイブ（4a）には、Ｇセンサ（３）内の抵
抗器（3a）を介した電流が流れ、他方のスクイブ（4b）
には、故障検出回路（６）内の抵抗器（20）を介した電
流が流れる。
そこで、判定回路（８）は、ゲート制御信号により第
１及び第２のFET（30）及び（31）のオンオフを切換え
て、各スクイブ（4a）又は（4b）の一端の電圧Vx（VA又
はVA′）を、抵抗器（71）を介して演算増幅器（75）の
非反転入力端子（＋）に印加する。これにより、各スク
イブ（4a）及び（4b）の両端間に生じる微小電圧（Vx−
VB）は、選択される毎に別々に差動増幅器（７）に入力
される。
判定回路（８）は、差動増幅器（７）を介した微小電
圧の増幅電圧Voを測定すると共に電圧を接触検出するこ
とにより、Ｇセンサ（３）、スクイブ（4a）及び（4b）
からなる直列回路の両端間の電圧（V1−VB）を測定し、
各スクイブ（4a）及び（4b）の故障判定基準となる抵抗
値を個別に検出する。
即ち、抵抗器（3a）及び（20）の抵抗値をRg、スクイ
ブ（4a）又は（4b）の抵抗値をRs、差動増幅器（７）の
増幅率をＧ、Ｇセンサ（３）の電源側電位に相当する直
流電源電圧をV1、差動増幅器（７）の非反転入力電圧を
Vx、反転入力電圧をVB、増幅電圧をVoとすれば、 Vo＝Ｇ（Vx−VB） …… Vx−VB＝（V1−VB）Rs/（Rg＋Rs） …… が成り立つ。ここで、通常は、 Rg＞＞Rs であるから、式より、 Vx−VB＝（V1−VB）Rs/Rg …… となる。従って、式を式に代入すると、差動増幅器
（７）から出力される増幅電圧Voは、 Vo＝Ｇ（V1−VB）Rs/Rg …… で表わされ、式より、各スクイブ（4a）及び（4b）の
抵抗値Rsに比例した増幅電圧Voが得られることが分か
る。
尚、差動増幅器（７）内の抵抗器（71）〜（74）の各
抵抗値をR71〜R74とすれば、増幅率Ｇは、 Ｇ＝R72/R71＝R74/R73 と設定される。このとき、差動増幅器（７）は、１個の
スクイブ（4a）又は（4b）の両端に発生する微小電圧を
測定可能なレベルまで増幅すれば良く、第10図に示した
従来例と比べて約半分の増幅率で済むので、ノイズ等の
影響は軽減される。
又、Ｇセンサ（３）又は（５）に故障が発生した場
合、判定回路（８）は、測定点Ｂの電圧VBに基づいてＧ
センサ（３）又は（５）の故障を判定することができ
る。
いま、増幅率Ｇを100、抵抗器（3a）の抵抗値Rgを100
0Ωとし、電圧差（V1−VB）を20V、10V、5Vとしたとき
の、スクイブ抵抗値Rs及び増幅電圧Voの式に基づく特
性を第２図のａ〜ｃに示す。
ここで、スクイブ抵抗値Rsの正常値（＝３Ω）に対す
るショート側及びオープン側の判定値をそれぞれ２Ω及
び４Ωとし、各判定値に対する増幅電圧Voの値を第２図
から読み取ると、第３図のようになる。通常、マイコン
等を含む電子回路は5V電源で駆動されるので、判定回路
（８）に入力される増幅電圧Voは０〜5Vの範囲が望まし
いが、この場合、増幅電圧Voは１〜8Vの範囲で変動する
ことになる。
次に、第４図を参照しながら、ホイートストンブリッ
ジを構成した場合の、この発明の第２の発明の一実施例
について説明する。
第４図において、（21）及び（22）は直流電源（１）
の正極と測定点Ｂとの間に直列に挿入された基準抵抗器
であり、基準抵抗器（21）及び（22）の接続点即ち測定
点Ｒは、抵抗器（73）を介して演算増幅器（75）の反転
入力端子（−）に接続されている。
基準抵抗器（21）及び（22）の抵抗値比は、正常時に
おける抵抗器（3a）及びスクイブ（4a）の抵抗値比、又
は、抵抗器（20）及びスクイブ（4b）の抵抗値比と等し
くなるように設定されている。従って、基準抵抗器（2
1）及び（22）は、抵抗器（3a）及びスクイブ（4a）、
又は、抵抗器（20）及びスクイブ（4b）と共に、いわゆ
るホイートストンブリッジを構成している。又、差動増
幅器（７）には、測定点Ａ又はＡ′の電圧Vxと、測定点
Ｒの電圧VRとが入力されている。
（76）は演算増幅器（75）の非反転入力端子（＋）側の
利得調整用の抵抗器（72）とグランドとの間に挿入され
た基準電源であり、入力電圧Vx及びVRの差が０のときに
増幅電圧Voが測定の基準電位となるように、基準電圧Vc
が設定されている。
ここで、各基準抵抗器（21）及び（22）の抵抗値をR
21及びR22、スクイブ（4a）又は（4b）の抵抗値の正常
値をRsc、差動増幅器（７）の反転入力電圧をVR、基準
電源（76）からの基準電圧をVcとすれば、 Vo＝Ｇ（Vx−VR）＋Vc …… Vx−VR＝（V1−VB）［Rs/（Rg＋Rs）−R22/（R21＋
R22）］ …… が成り立つ。通常、 Rg＞＞Rs R21＞＞R22 Rsc/Rg＝R22/R21 であるから、式より、 Vx−VR＝（V1−VB）（Rs−Rsc）/Rg …… となる。式を式に代入すると、増幅電圧Voは、 Vo＝Ｇ（V1−VB）（Rs−Rsc）/Rg＋Vc …… で表わされ、式より、各スクイブ抵抗値Rsの正常値Rs
cに対する差分に比例した増幅電圧Voが基準電圧Vcを中
心に得られることが分かる。
ここで、前述と同一条件下で電圧差（V1−VB）を20
V、10V、5Vとすると、スクイブ抵抗値Rs及び増幅電圧Vo
の特性は第５図のようになる。
この場合、スクイブ正常抵抗値（Rscを３Ω、基準電
圧Vcを3Vとし、スクイブ抵抗値Rsのショート側及びオー
プン側の判定値をそれぞれ２Ω及び４Ωとすると、各判
定値に対して第５図から読み取られる増幅電圧Voの値
は、第６図のようになる。従って、増幅電圧Voの変動範
囲は１〜5Vとなり、判定回路（８）の理想的な動作電圧
範囲０〜5V内となるため、更に確実に故障を検出するこ
とができる。
又、ホイートストンブリッジを用いることにより、周
知のように、直流電源電圧V1の変動や外来ノイズ等の影
響が軽減され、故障検出精度が向上する。
次に、第７図を参照しながら、増幅電圧Voのオフセッ
ト成分VOFを相殺するようにした、この発明の第３の発
明の一実施例について説明する。
第７図において、（32）は判定回路（８）によりオン
オフ制御される第３のFETであり、測定点Ｒと差動増幅
器（７）の非反転入力端子との間に挿入されている。
この場合、判定回路（８）は、第１〜第３のFET（3
0）〜（32）を１個ずつオンさせることにより、測定点
Ａ、Ａ′及びＲの各電圧VA、VA′及びVRのうちの１つ
を、差動増幅器（７）の入力電圧Vxとして選択するよう
になっている。
ここで、差動増幅器（７）の反転入力電圧をVR、基準
電圧をVc、増幅電圧Voのオフセット成分をVOFとし、各F
ET（30）〜（32）を順次オンさせたときの増幅電圧をそ
れぞれVo1〜Vo3とすれば、 Vo1＝Ｇ（VA−VR）＋Vc＋VOF …… Vo2＝Ｇ（VA′−VR）＋Vc＋VOF …… Vo2＝Ｇ（VR−VR）＋Vc＋VOF＝Vc＋VOF …… で表わされる。
一方、前述の式より、スクイブ抵抗値Rsは、 Rs＝Rsc＋Rg（Vx−VR）／（V1−VB） …… となる。ここで、各スクイブ（4a）及び（4b）の抵抗値
をRs1及びRs2とすると、式−式より、 Vo1−Vo3＝Ｇ（VA−VR） …… となり、同様に、式−式より、 Vo2−Vo3＝Ｇ（VA′−VR） …… となり、式及び式より、 Vx−VR＝VA−VR ＝（Vo1−Vo3）/G Vx−VR＝VA′−VR ＝（Vo2−Vo3）/G が得られる。これらを式に代入すれば、 Rs1＝Rsc＋Rg（Vo1−Vo3）／［Ｇ（V1−VB）］ …… Rs2＝Rsc＋Rg（Vo2−Vo3）／［Ｇ（V1−VB）］ …… となり、各スクイブ（4a）及び（4b）の抵抗値Rs1及びR
s2が計算できる。このとき、式及び式の計算によ
り、差動増幅器（７）の増幅電圧Voのオフセット成分V
OFは相殺され、スクイブ（4a）及び（4b）の抵抗値Rs1
及びRs2の変化のみに比例した増幅電圧成分のみが得ら
れる。従って、スクイブ（4a）及び（4b）に対する更に
精度の高い故障検出が可能となる。
第８図は第７図内の判定回路（８）の動作を詳細に説
明するためのフローチャート図であり、以下、第８図に
従って、判定回路（８）における処理動作を更に具体的
に説明する。
まず、第１のFET（30）のみをオンさせて第２及び第
３のFET（31）及び（32）をオフさせ（ステップS1）、
スクイブ（4a）の一端の電圧即ち測定点Ａの電圧VAを差
動増幅器（７）の非反転入力端子に印加し、増幅電圧Vo
として第１の増幅電圧Vo1を測定する（ステップS2）。
第１の増幅電圧Vo1は前述の式のように表わされる。
次に、第２のFET（31）のみをオンさせて第１及び第
３のFET（30）及び（32）をオフさせ（ステップS3）、
スクイブ（4b）の一端の電圧即ち測定点Ａ′の電圧VA′
を差動増幅器（７）の非反転入力端子に印加し、増幅電
圧Voとして第２の増幅電圧Vo2を測定する（ステップS
4）。第２の増幅電圧Vo2は前述の式のように表わされ
る。
同様に、第３のFET（32）のみをオンさせて第１及び
第２のFET（30）及び（31）をオフさせ（ステップS
5）、測定点Ｒの電圧VRを差動増幅器（７）の非反転入
力端子に印加し、増幅電圧Voとして第３の増幅電圧Vo3
を測定する（ステップS6）。第３の増幅電圧Vo3は前述
の式のように表わされる。
次に、式に従って一方のスクイブ（4a）の抵抗値Rs
1を計算し（ステップS7）、式に従って、他方のスク
イブ（4b）の抵抗値Rs2を計算する（ステップS8）。
以下、算出されたスクイブ抵抗値Rs1及びRs2と、ショ
ート側判定値RMIN（＝２Ω）及びオープン側判定値RMAX
（＝４Ω）とに基づいて、各スクイブ（4a）及び（4b）
の故障を判定する。
即ち、第１のスクイブ（4a）に関して算出された抵抗
値Rs1がショート側判定値RMIN以上か否かを判定し（ス
テップS9）、 Rs1≧RMIN であれば、更にオープン側判定値RMAX以下か否かを判定
し（ステップS10）、 Rs1≦RMAX であれば、スクイブ（4a）は正常とみなす。
次に、他方のスクイブ（4b）に関して算出された抵抗
値Rs2がショート側判定値RMIN以上か否かを判定し（ス
テップS11）、 Rs2≧RMIN であれば、更にオープン側判定値RMAX以下か否かを判定
し（ステップS12）、 Rs2≧RMAX であれば、スクイブ（4b）は正常とみなし、第８図の測
定演算及び判定ルーチンを終了する。
一方、ステップS9〜S12において、抵抗値Rs1又はRs2
が各判定値RMIN〜RMAXで規定される許容範囲から逸脱し
たことが判定された場合は、それぞれの故障を示す点滅
コードを設定（ステップS13〜S16）すると共に、この点
滅コードに従ってアラームを示すランプ（９）を点滅駆
動させ（ステップS17）、判定ルーチンを終了する。
即ち、ステップS9において、 Rs1≧RMIN が判定されたときには、スクイブ（4a）がショートを示
す点滅コードとし（ステップS13）、ステップS10におい
て、 Rs1＞RMAX が判定されたときには、スクイブ（4a）がオープンを示
す点滅コードとする（ステップS14）。
又、ステップS11において、 Rs2＜RMIN が判定されたときには、スクイブ（4b）がショートを示
す点滅コードとし（ステップS15）、ステップS12におい
て、 Rs2＞RMAX が判定されたときには、スクイブ（4b）がオープンを示
す点滅コードとする（ステップS16）。
こうして、各スクイブ（4a）及び（4b）に対して、シ
ョート又はオープン故障を個別に検出することができ
る。このような判定回路（８）による複数スクイブの個
別故障検出動作については、各スクイブ抵抗値の算出方
法が異なる点を除けば、第１図及び第４図の場合も同様
である。
次に、第９図を参照しながら、Ｇセンサ（３）及び
（５）の故障についても個別に検出可能にした、この発
明の第４の発明の一実施例について説明する。
この場合、差動増幅器（７）の増幅電圧Voのみなら
ず、各接続点及びＢの電圧VA及びVBが判定回路（８）に
直接入力されている。又、故障検出回路（６）は、以下
の構成要素を含んでいる。
（11）はＧセンサ（３）とスクイブ（4a）との間に挿
入されたダイオードであり、アノードが測定点Ａに接続
され、カソードがスクイブ（4a）の高電位側の一端に接
続されている。（12）はスクイブ（4b）とＧセンサ
（５）との間に挿入されたダイオードであり、アノード
がスクイブ（4b）の低電位側の一端に接続され、カソー
ドが測定点Ｂに接続されている。
（23）は測定点Ａとグランドとの間に挿入された抵抗
器、（24）は直流電源（１）の正極と測定点Ａとの間に
挿入された抵抗器、（25）はスクイブ（4b）の低電位側
の一端とグランドとの間に挿入された抵抗器、（26）は
直流電源（１）の正極と測定点Ｂとの間に挿入された抵
抗器である。
Ｇセンサ内の抵抗器（3a）、抵抗器（20）、（24）及
び（26）はそれぞれ同一の抵抗値に設定され、Ｇセンサ
内の抵抗器（5a）、抵抗器（23）及び（25）はそれぞれ
同一の抵抗値に設定されている。
この場合、正常時において、Ｇセンサ（３）及び
（５）の常開接点（3b）及び（5b）が開放されている間
は、ダイオード（10）、（11）及び（12）の各両端間の
電位がほぼ等しく、各ダイオード間に電流が流れない。
従って、Ｇセンサ（３）及び（５）、並びに、スクイブ
（4a）及び（4b）に流れるモニタ電流は、それぞれ別の
経路を通ることになる。
この結果、判定回路（８）は、Ｇセンサ（３）の低電
位側の測定点Ａの電圧VA、並びに、Ｇセンサ（５）の高
電位側の測定点Ｂの電圧VBを測定することにより、各Ｇ
センサ（３）及び（５）の故障を検出することができ
る。特に、Ｇセンサ（３）及び（５）の端子間の抵抗値
が大きくなる場合は、ダイオード（10）〜（12）が逆バ
イアスとなるので、Ｇセンサ（３）及び（５）の断線
（オープン）故障を個別に且つ確実に検出することがで
きる。
又、他の構成については第７図と同様なので、前述と
同様にスクイブ（4a）及び（4b）の故障を個別に且つ高
精度に検出することができる。
尚、上記各実施例では、差動増幅器（７）に対する入
力電圧Vxを切換えるスイッチ手段として、FET（30）〜
（32）を用いたが、同等のスイッチ機能を有するもので
あれば他のスイッチ手段を用いてもよい。
又、判定回路（８）が各FET（30）〜（32）のオンオ
フを制御するようにしたが、他のタイミング発生手段に
より制御してもよい。
又、スクイブ及びＧセンサがそれぞれ２個ずつ設置さ
れた場合を示したが、３個以上の任意数だけ設置された
場合に適用しても同等の効果を奏することは言うまでも
ない。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明の第１の発明によれば、第１及
び第２の起動手段（スクイブ）の高電位側の各一端間に
挿入されたダイオードと、直流電源の正極とダイオード
のカソードとの間に挿入され、Ｇセンサ内の抵抗器の抵
抗値と等しい抵抗値を有する別の抵抗器と、ダイオード
の両端に対応する各測定点と差動増幅器の非反転入力端
子との間にそれぞれ挿入され且つ交互にオンオフ制御さ
れる第１及び第２のスイッチ手段とを設け、Ｇセンサ内
の常開接点が開放されているときには抵抗器及び別の抵
抗器を介して第１及び第２のスクイブに別々の微小電流
を供給し、各スクイブの両端間の電圧を第１及び第２の
スイッチ手段を介して個別に検出し、常開接点が閉成さ
れたときには直流電源から直接又はダイオードを介して
各スクイブに所定以上の電流を供給するようにしたの
で、各スクイブ両端間の微小電圧を精度良く検出すると
共に故障を個別に検出可能な、信頼性の高い乗員保護装
置の故障検出装置が得られる効果がある。
又、この発明の第２の発明によれば、Ｇセンサ内の抵
抗器とスクイブとの抵抗比と等しい抵抗比を有し、直流
電源の正極と各スクイブの低電位側の一端との間に直列
に挿入されて抵抗器及び各スクイブと共にホイートスト
ンブリッジを構成する第１及び第２の基準抵抗器と、差
動増幅器の入力端子とグランドとの間に挿入され、差動
増幅器の入力電圧差が０のときの増幅電圧を基準電圧に
設定するための基準電源とを設けると共に、第１及び第
２の基準抵抗器の接続点に対応する測定点を差動増幅器
の反転入力端子に接続し、各スクイブの高電位側の一端
と各基準抵抗器の接続点との間の電圧を差動増幅器に入
力するようにしたので、各スクイブの抵抗値を高精度に
検出することができ、更に信頼性の高い乗員保護装置の
故障検出装置が得られる効果がある。
又、この発明の第３の発明によれば、差動増幅器の非
反転入力端子と反転入力端子との間に、第１及び第２の
スイッチ手段とは異なるタイミングでオンオフ制御され
る第３のスイッチ手段を挿入し、第３のスイッチ手段を
オンさせたときの増幅電圧に基づいて、差動増幅器のオ
フセット成分を相殺するようにしたので、各スクイブの
抵抗値を更に高精度に検出可能な乗員保護装置の故障検
出装置が得られる効果がある。
又、この発明の第４の発明によれば、直流電源の正極
に接続された第１のＧセンサの低電位側の一端と第１の
スクイブの高電位側の一端との間に順方向に挿入された
第２のダイオードと、各スクイブの低電位側の一端と直
流電源の負極（グランド）に接続された第２のＧセンサ
の高電位側の一端との間に順方向に挿入された第３のダ
イオードと、第１のＧセンサの抵抗器の抵抗値と等しい
抵抗値を有し、第２及び第３のダイオードのカソードと
直流電源の正極との間にそれぞれ挿入された抵抗器と、
第２のＧセンサ内の抵抗器の抵抗値と等しい抵抗値を有
し、第２及び第３のダイオードのアノードとグランドと
の間にそれぞれ挿入された抵抗器とを設け、Ｇセンサ内
の常開接点が開放されているときには、各スクイブと共
に各Ｇセンサに個別に微小電流を供給するようにしたの
で、第１及び第２のＧセンサの故障を個別に検出可能
な、更に正確で信頼性の高い乗員保護装置の故障検出装
置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の第１の発明の一実施例を示す回路
図、第２図はこの発明の第１の発明により検出されるス
クイブ抵抗値と増幅電圧との関係を示す特性図、第３図
は第２図の特性に基づく増幅電圧の変動範囲を示す説明
図、第４図はこの発明の第２の発明の一実施例を示す回
路図、第５図はこの発明の第２の発明により検出される
スクイブ抵抗値と増幅電圧との関係を示す特性図、第６
図は第５図の特性に基づく増幅電圧の変動範囲を示す説
明図、第７図はこの発明の第３の発明の一実施例を示す
回路図、第８図は第３の発明の動作を説明するためのフ
ローチャート図、第９図はこの発明の第４の発明の一実
施例を示す回路図、第10図は従来の乗員保護装置の故障
検出装置を示す回路図、第11図は、従来の別の乗員保護
装置の故障検出装置を示す回路図である。 （１）……直流電源、（３）、（５）……Ｇセンサ （3a）、（5a）……抵抗器、（3b）、（5b）……常開接
点 （4a）、（4b）……スクイブ（起動手段） （６）……故障検出回路、（７）……差動増幅器 （８）……判定回路、（10）……ダイオード （11）……第２のダイオード （12）……第３のダイオード （20）……別の抵抗器 （21）、（22）……基準抵抗器 （23）〜（26）……抵抗器 （30）……FET（第１のスイッチ手段） （31）……FET（第２のスイッチ手段） （32）……FET（第３のスイッチ手段） （76）……基準電源 Ａ、Ａ′……ダイオードの両端に対応する測定点 Ｂ……各スクイブの低電位側に対応する測定点 Ｒ……基準抵抗器の接続点に対応する測定点 Vo……増幅電圧、VA……測定点Ａの電圧 VA′……測定点Ａ′の電圧、VB……測定点Ｂの電圧 Vc……基準電圧、VR……測定点Ｒの電圧 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】乗員保護手段を駆動するために直流電源に
    接続され且つ互いに並列接続された第１及び第２の起動
    手段と、 これら起動手段の抵抗値より大きい抵抗値を有する抵抗
    器及びこの抵抗器に並列接続された常開接点からなり前
    記起動手段に直列接続された少なくとも１つのＧセンサ
    と、 前記起動手段の両端間の電圧を増幅する差動増幅器と、 この差動増幅器から出力される増幅電圧に基づいて前記
    起動手段の故障を検出する判定回路とを備え、 所定以上の衝撃を検出したときに前記常開接点を閉成し
    て前記起動手段に所定以上の電流を供給するようにした
    乗員保護装置の故障検出装置において、 前記第１及び第２の起動手段の高電位側の各一端間に挿
    入されたダイオードと、 前記直流電源の正極と前記ダイオードのカソードとの間
    に挿入され、前記Ｇセンサ内の抵抗器の抵抗値と等しい
    抵抗値を有する別の抵抗器と、 前記ダイオードの両端に対応する各測定点と前記差動増
    幅器の非反転入力端子との間にそれぞれ挿入され且つ交
    互にオンオフ制御される第１及び第２のスイッチ手段
    と、 を設け、 前記Ｇセンサ内の常開接点が開放されているときには前
    記抵抗器及び前記別の抵抗器を介して前記第１及び第２
    の起動手段にそれぞれ別々の微小電流を供給し、前記第
    １及び第２の起動手段の両端間の電圧を前記第１及び第
    ２のスイッチ手段を介して個別に検出し、 前記常開接点が閉成されたときには前記直流電源から直
    接又は前記ダイオードを介して前記第１及び第２の起動
    手段に所定以上の電流を供給するようにしたことを特徴
    とする乗員保護装置の故障検出装置。
  2. 【請求項２】Ｇセンサ内の抵抗器と第１又は第２の起動
    手段との抵抗比と等しい抵抗比を有し、直流電源の正極
    と前記各起動手段の低電位側の一端との間に直列に挿入
    されて前記抵抗器及び前記各起動手段と共にホイートス
    トンブリッジを構成する第１及び第２の基準抵抗器と、 差動増幅器の入力端子とグランドとの間に挿入され、前
    記差動増幅器の入力電圧差が０のときの増幅電圧を基準
    電圧に設定するための基準電源と、 を設けると共に、 前記第１及び第２の基準抵抗器の接続点に対応する測定
    点を前記差動増幅器の反転入力端子に接続したことを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の乗員保護装置の故
    障検出装置。
  3. 【請求項３】差動増幅器の非反転入力端子と反転入力端
    子との間に、第１及び第２のスイッチ手段とは異なるタ
    イミングでオンオフ制御される第３のスイッチ手段を挿
    入し、 判定回路は、前記第３のスイッチ手段をオンさせたとき
    の増幅電圧に基づいて、前記差動増幅器のオフセット成
    分を相殺するようにしたことを特徴とする特許請求の範
    囲第２項記載の乗員保護装置の故障検出装置。
  4. 【請求項４】直流電源の正極に接続された第１のＧセン
    サの低電位側の一端と第１の起動手段の高電位側の一端
    との間に順方向に挿入された第２のダイオードと、 各起動手段の低電位側の一端と前記直流電源の負極に接
    続された第２のＧセンサの高電位側の一端との間に順方
    向に挿入された第３のダイオードと、 前記第１のＧセンサ内の抵抗器の抵抗値と等しい抵抗値
    を有し、前記第２及び第３のダイオードのカソードと前
    記直流電源の正極との間にそれぞれ挿入された抵抗器
    と、 前記第２のＧセンサ内の抵抗器の抵抗値と等しい抵抗値
    を有し、前記第２及び第３のダイオードのアノードと前
    記直流電源の負極との間にそれぞれ挿入された抵抗器
    と、 を設け、 前記第１及び第２のＧセンサの故障を個別に検出するよ
    うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
    乗員保護装置の故障検出装置。
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