JPH10160748A - 衝撃センサ - Google Patents
衝撃センサInfo
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- JPH10160748A JPH10160748A JP8322712A JP32271296A JPH10160748A JP H10160748 A JPH10160748 A JP H10160748A JP 8322712 A JP8322712 A JP 8322712A JP 32271296 A JP32271296 A JP 32271296A JP H10160748 A JPH10160748 A JP H10160748A
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- 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
- G01P15/006—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of fluid seismic masses
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- 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
- G01P15/105—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 magnetically sensitive devices
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マグネットの特性ばらつきによるセンサ特性
ヘの影響が排除でき、ＹＺ方向に３６０°周回した全方
向からの衝撃を検出できる衝撃センサを提供する。 【解決手段】 衝撃センサ２０は、ケース２１内に設置
されたＭＲ素子２２、ＭＲ素子２２出力を波形整形する
波形整形回路部２３、ＭＲ素子２２にバイアス磁界を印
加するためのコイル２４、磁性流体２５、磁性流体２５
を封入するための密閉された容器２６を備えて構成す
る。
ヘの影響が排除でき、ＹＺ方向に３６０°周回した全方
向からの衝撃を検出できる衝撃センサを提供する。 【解決手段】 衝撃センサ２０は、ケース２１内に設置
されたＭＲ素子２２、ＭＲ素子２２出力を波形整形する
波形整形回路部２３、ＭＲ素子２２にバイアス磁界を印
加するためのコイル２４、磁性流体２５、磁性流体２５
を封入するための密閉された容器２６を備えて構成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、衝撃センサに係
り、詳細には、自動車のエアバッグシステム等に使用さ
れる衝撃センサに関する。
り、詳細には、自動車のエアバッグシステム等に使用さ
れる衝撃センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のエアバッグシステムにおいて
は、自動車の衝突時に加わる衝撃を感知する衝撃センサ
をセーフィングセンサとして用い、この衝撃センサの感
知出力によってエアバックの作動装置を起動させてエア
バックを膨らませて衝撃からドライバを保護する構成と
なっている。
は、自動車の衝突時に加わる衝撃を感知する衝撃センサ
をセーフィングセンサとして用い、この衝撃センサの感
知出力によってエアバックの作動装置を起動させてエア
バックを膨らませて衝撃からドライバを保護する構成と
なっている。
【０００３】従来のこの種の衝撃センサとしては、例え
ば特開平７−１９８７３８号公報、特開平８−２９４４
４号各公報に記載されたものがある。
ば特開平７−１９８７３８号公報、特開平８−２９４４
４号各公報に記載されたものがある。
【０００４】図１１は、従来の自動車のエアバッグシス
テム等のセーフィングセンサとして用いられているリー
ドスイッチ型衝撃センサの構造を示す図である。
テム等のセーフィングセンサとして用いられているリー
ドスイッチ型衝撃センサの構造を示す図である。
【０００５】図１１において、１１はケース、１２はケ
ース１１に設置されたリードスイッチ、１３はマグネッ
ト１４を固定するスプリング、１４はスプリング１３に
より付勢されたマグネットである。
ース１１に設置されたリードスイッチ、１３はマグネッ
ト１４を固定するスプリング、１４はスプリング１３に
より付勢されたマグネットである。
【０００６】ケース１１に設置されているリードスイッ
チ１２は、スプリング１３で固定されているマグネット
１４がリードスイッチ動作領域外にあるため、開離して
いる。
チ１２は、スプリング１３で固定されているマグネット
１４がリードスイッチ動作領域外にあるため、開離して
いる。
【０００７】この衝撃センサに、例えば図１１に示す矢
印方向から衝撃が印加され、その時マグネット１４の重
量に加わる加速度がスプリング１３の弾性力を上回る
と、マグネット１４がリードスイッチ動作領域まで移動
し、リードスイッチ１２が閉成するというものである。
印方向から衝撃が印加され、その時マグネット１４の重
量に加わる加速度がスプリング１３の弾性力を上回る
と、マグネット１４がリードスイッチ動作領域まで移動
し、リードスイッチ１２が閉成するというものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来のリードスイッチ型衝撃センサにあっては、例え
ば図１１においては矢印の示す一方向から印加される衝
撃のみであり、他の方向からの衝撃を検出不可能である
という間題点があった。また、マグネットを使用してい
るためマグネットの重量、寸法、磁束密度のばらつきに
よるセンサ特性のばらつきなどの問題点があった。ま
た、リードスイッチを検出素子としているため、小型化
に限度があった。
な従来のリードスイッチ型衝撃センサにあっては、例え
ば図１１においては矢印の示す一方向から印加される衝
撃のみであり、他の方向からの衝撃を検出不可能である
という間題点があった。また、マグネットを使用してい
るためマグネットの重量、寸法、磁束密度のばらつきに
よるセンサ特性のばらつきなどの問題点があった。ま
た、リードスイッチを検出素子としているため、小型化
に限度があった。
【０００９】本発明は、マグネットの特性ばらつきによ
るセンサ特性ヘの影響が排除でき、ＹＺ方向に３６０°
周回した全方向からの衝撃を検出できる衝撃センサを提
供することを目的とする。
るセンサ特性ヘの影響が排除でき、ＹＺ方向に３６０°
周回した全方向からの衝撃を検出できる衝撃センサを提
供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る衝撃センサ
は、ケース内に固定された磁気抵抗素子と、磁気抵抗素
子にバイアス磁界を印加するためのコイルと、密閉され
た容器に封入され、磁気抵抗素子へのバイアス磁界を変
化させる磁性流体と、磁気抵抗素子の出力に対して所定
の信号処理を行う出力回路部とを備えて構成する。
は、ケース内に固定された磁気抵抗素子と、磁気抵抗素
子にバイアス磁界を印加するためのコイルと、密閉され
た容器に封入され、磁気抵抗素子へのバイアス磁界を変
化させる磁性流体と、磁気抵抗素子の出力に対して所定
の信号処理を行う出力回路部とを備えて構成する。
【００１１】上記出力回路部は、回路特性を調整する所
定の回路素子を備えたものであってもよく、上記回路素
子は、調整若しくは取り替え可能な外付け抵抗であって
もよい。
定の回路素子を備えたものであってもよく、上記回路素
子は、調整若しくは取り替え可能な外付け抵抗であって
もよい。
【００１２】上記出力回路部は、タイマー回路を備え、
タイマー回路により一定長の出力波形を得るようにした
ものであってもよく、上記タイマー回路は、モノステー
ブル・マルチバイブレータであってもよい。
タイマー回路により一定長の出力波形を得るようにした
ものであってもよく、上記タイマー回路は、モノステー
ブル・マルチバイブレータであってもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に係る衝撃センサは、自動
車のエアバッグシステム等に使用される衝撃センサに適
用することができる。
車のエアバッグシステム等に使用される衝撃センサに適
用することができる。
【００１４】図１は本発明の第１の実施形態に係る衝撃
センサの構成を示す図であり、本実施形態に係る衝撃セ
ンサは、従来のリードスイッチ型衝撃センサに代えて使
用できる。
センサの構成を示す図であり、本実施形態に係る衝撃セ
ンサは、従来のリードスイッチ型衝撃センサに代えて使
用できる。
【００１５】図１において、衝撃センサ２０は、ケース
２１、ケース２１内に設置されたＭＲ素子２２（磁気抵
抗素子）、ＭＲ素子２２出力を波形整形する波形整形回
路部２３（出力回路部）、ＭＲ素子２２にバイアス磁界
を印加するためのコイル２４、磁性流体２５、磁性流体
２５を封入するための密閉された容器２６から構成され
る。
２１、ケース２１内に設置されたＭＲ素子２２（磁気抵
抗素子）、ＭＲ素子２２出力を波形整形する波形整形回
路部２３（出力回路部）、ＭＲ素子２２にバイアス磁界
を印加するためのコイル２４、磁性流体２５、磁性流体
２５を封入するための密閉された容器２６から構成され
る。
【００１６】また、本衝撃センサ２０を動作させるため
には、あらかじめコイル２４に電圧を印加しておく。そ
の時、図１に示すように、磁性流体２５はコイル２４に
よって形成された磁気曲線上に吸引され、容器２６中央
部に集合する。
には、あらかじめコイル２４に電圧を印加しておく。そ
の時、図１に示すように、磁性流体２５はコイル２４に
よって形成された磁気曲線上に吸引され、容器２６中央
部に集合する。
【００１７】また、ケース２１外部には、電源端子２
７、出力端子２８、グランド端子２９が取り付けられて
いる。
７、出力端子２８、グランド端子２９が取り付けられて
いる。
【００１８】上記ＭＲ素子２２は、磁気により抵抗値が
変化する磁気抵抗効果素子であり、図２に示すように、
強磁性金属を主成分とする合金の薄膜からなるＭＲ素子
パターンは折れ線状である。このＭＲ素子パターンが、
外部磁界によってある方向に磁化されることにより抵抗
率が変化する。
変化する磁気抵抗効果素子であり、図２に示すように、
強磁性金属を主成分とする合金の薄膜からなるＭＲ素子
パターンは折れ線状である。このＭＲ素子パターンが、
外部磁界によってある方向に磁化されることにより抵抗
率が変化する。
【００１９】図３は上記波形整形回路部２３の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【００２０】図３において、Ｒ１〜Ｒ４は図１における
ＭＲ素子２２を構成するＭＲ素子であり、互いに逆方向
の２方向からの衝撃を感知するために、４個のＭＲ素子
Ｒ１〜Ｒ４から構成される。この４個のＭＲ素子Ｒ１〜
Ｒ４を等間隔に配列し、ＭＲ素子Ｒ１とＲ２と、ＭＲ素
子Ｒ３とＲ４とをそれぞれ対にして直列に接続し、これ
ら直列接続回路を電源ＶｃｃとグランドＧＮＤとの間に
並列に接続することで、ＭＲ素子Ｒ１，Ｒ２の接続点と
ＭＲ素子Ｒ３，Ｒ４の接続点とから出力Ａ，Ｂを得るこ
とができる。
ＭＲ素子２２を構成するＭＲ素子であり、互いに逆方向
の２方向からの衝撃を感知するために、４個のＭＲ素子
Ｒ１〜Ｒ４から構成される。この４個のＭＲ素子Ｒ１〜
Ｒ４を等間隔に配列し、ＭＲ素子Ｒ１とＲ２と、ＭＲ素
子Ｒ３とＲ４とをそれぞれ対にして直列に接続し、これ
ら直列接続回路を電源ＶｃｃとグランドＧＮＤとの間に
並列に接続することで、ＭＲ素子Ｒ１，Ｒ２の接続点と
ＭＲ素子Ｒ３，Ｒ４の接続点とから出力Ａ，Ｂを得るこ
とができる。
【００２１】出力Ａと出力Ｂのバランスをとるため、そ
れぞれの抵抗値をＲ１＝Ｒ４、Ｒ２＝Ｒ３あるいはＲ１
＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４と設定する。この時、ＭＲ素子の抵
抗値は通常それぞれ２〜３ＫΩ程度である。
れぞれの抵抗値をＲ１＝Ｒ４、Ｒ２＝Ｒ３あるいはＲ１
＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４と設定する。この時、ＭＲ素子の抵
抗値は通常それぞれ２〜３ＫΩ程度である。
【００２２】また、図３において、ＯＰアンプＡは差動
増幅を行うアンプ、ＯＰアンプＢは逆対数増幅を行うア
ンプ、ＯＰアンプＣは電圧比較を行うアンプ、Ｒ５，Ｒ
６は分圧回路を構成する抵抗である。また、外部からの
電源端子Ｖｃｃ、グランド端子ＧＮＤ、出力端子Ｖｏｕ
ｔを設ける。
増幅を行うアンプ、ＯＰアンプＢは逆対数増幅を行うア
ンプ、ＯＰアンプＣは電圧比較を行うアンプ、Ｒ５，Ｒ
６は分圧回路を構成する抵抗である。また、外部からの
電源端子Ｖｃｃ、グランド端子ＧＮＤ、出力端子Ｖｏｕ
ｔを設ける。
【００２３】ＭＲ素子Ｒ１，Ｒ２の出力Ａは、ＯＰアン
プＡの反転入力に接続され、ＭＲ素子Ｒ３，Ｒ４の出力
ＢはＯＰアンプＢの非反転入力に接続される。ＯＰアン
プＡは、出力Ａと出力Ｂの差動増幅を行う。
プＡの反転入力に接続され、ＭＲ素子Ｒ３，Ｒ４の出力
ＢはＯＰアンプＢの非反転入力に接続される。ＯＰアン
プＡは、出力Ａと出力Ｂの差動増幅を行う。
【００２４】ＯＰアンプＡの出力端は、ＯＰアンプＢの
非反転入力に接続され、ＯＰアンプＢの反転入力は電源
Ｖｃｃに接続される。ＯＰアンプＢは、ＯＰアンプＡの
出力電圧を逆対数増幅する。
非反転入力に接続され、ＯＰアンプＢの反転入力は電源
Ｖｃｃに接続される。ＯＰアンプＢは、ＯＰアンプＡの
出力電圧を逆対数増幅する。
【００２５】ＯＰアンプＢの出力端は、ＯＰアンプＣの
非反転入力に接続され、ＯＰアンプＣの反転入力は、分
圧抵抗Ｒ５，Ｒ６に接続される。ＯＰアンプＣは、ＯＰ
アンプＢで逆対数増幅された出力電圧を比較増幅し、出
力電圧Ｖｏｕｔを出力する。
非反転入力に接続され、ＯＰアンプＣの反転入力は、分
圧抵抗Ｒ５，Ｒ６に接続される。ＯＰアンプＣは、ＯＰ
アンプＢで逆対数増幅された出力電圧を比較増幅し、出
力電圧Ｖｏｕｔを出力する。
【００２６】なお、印加電圧範囲は、ＯＰアンプＡとＯ
ＰアンプＢ、ＯＰアンプＣの電圧範囲を考慮した値とす
る。
ＰアンプＢ、ＯＰアンプＣの電圧範囲を考慮した値とす
る。
【００２７】以下、上述のように構成された衝撃センサ
２０の動作を説明する。
２０の動作を説明する。
【００２８】図１に示すように、ＹＺ方向に３６０°周
回した一方向から、磁性流体２５を集合させているコイ
ルの磁気吸引力に打ち勝つ衝撃が印加された場合、磁性
流体２５が移動し、ＭＲ素子２２に印加される磁界強度
が変化する。
回した一方向から、磁性流体２５を集合させているコイ
ルの磁気吸引力に打ち勝つ衝撃が印加された場合、磁性
流体２５が移動し、ＭＲ素子２２に印加される磁界強度
が変化する。
【００２９】ＭＲ素子２２に印加される磁界強度が変化
すると、図３に示す回路において、ＭＲ素子Ｒ１〜Ｒ４
の出力Ａ及び出力Ｂの電圧が変化し、このバランスの崩
れた２つの出力Ａ及び出力ＢはＯＰアンプＡにより差動
増幅される。図３のａ点では、加速度に応じて図４に示
すような出力電圧変化が得られる。
すると、図３に示す回路において、ＭＲ素子Ｒ１〜Ｒ４
の出力Ａ及び出力Ｂの電圧が変化し、このバランスの崩
れた２つの出力Ａ及び出力ＢはＯＰアンプＡにより差動
増幅される。図３のａ点では、加速度に応じて図４に示
すような出力電圧変化が得られる。
【００３０】また、ＯＰアンプＡの出力は、ＯＰアンプ
Ｂの非反転入力に入力され、ＯＰアンプＢはＯＰアンプ
Ａの出力電圧を逆対数増幅する。すなわち、図３のａ点
に出力された電圧がＯＰアンプＢにより逆対数増幅さ
れ、図３のｂ点には、加速度に応じて図５に示す出力電
圧変化が得られる。
Ｂの非反転入力に入力され、ＯＰアンプＢはＯＰアンプ
Ａの出力電圧を逆対数増幅する。すなわち、図３のａ点
に出力された電圧がＯＰアンプＢにより逆対数増幅さ
れ、図３のｂ点には、加速度に応じて図５に示す出力電
圧変化が得られる。
【００３１】さらに、ＯＰアンプＢの出力は、ＯＰアン
プＣの非反転入力に入力され、ＯＰアンプＣは、基準電
圧と入力電圧を比較し、例えば入力電圧が基準電圧より
高い場合ＯＮ、低い場合ＯＦＦと設定する。
プＣの非反転入力に入力され、ＯＰアンプＣは、基準電
圧と入力電圧を比較し、例えば入力電圧が基準電圧より
高い場合ＯＮ、低い場合ＯＦＦと設定する。
【００３２】以上説明したように、第１の実施形態に係
る衝撃センサ２０は、ケース２１内に設置されたＭＲ素
子２２、ＭＲ素子２２出力を波形整形する波形整形回路
部２３、ＭＲ素子２２にバイアス磁界を印加するための
コイル２４、磁性流体２５、磁性流体２５を封入するた
めの密閉された容器２６を備え、検出素子に磁界を印加
する手段としてコイル２４を用い、磁性流体２５と組み
合わせたことにより、マグネット自体を使用しないた
め、マグネットの重量、寸法、磁束密度等の特性ばらつ
きによるセンサ特性ヘの影響を排除することができる。
る衝撃センサ２０は、ケース２１内に設置されたＭＲ素
子２２、ＭＲ素子２２出力を波形整形する波形整形回路
部２３、ＭＲ素子２２にバイアス磁界を印加するための
コイル２４、磁性流体２５、磁性流体２５を封入するた
めの密閉された容器２６を備え、検出素子に磁界を印加
する手段としてコイル２４を用い、磁性流体２５と組み
合わせたことにより、マグネット自体を使用しないた
め、マグネットの重量、寸法、磁束密度等の特性ばらつ
きによるセンサ特性ヘの影響を排除することができる。
【００３３】また、図１１に示す従来例のように矢印に
示す一方向のみではなく、図１に示すようにＹＺ方向に
３６０°周回した全方向からの衝撃を検出可能な衝撃セ
ンサとなる。
示す一方向のみではなく、図１に示すようにＹＺ方向に
３６０°周回した全方向からの衝撃を検出可能な衝撃セ
ンサとなる。
【００３４】このように、あらゆる方向からの衝撃を検
出できることになり、本衝撃センサを例えば自動車のエ
アバックシステムにおけるセーフティングセンサとして
用いた場合に多方向からの衝撃に対してエアバック装置
を起動させることができ、エアバックシステムの安全性
をより高めることができる。
出できることになり、本衝撃センサを例えば自動車のエ
アバックシステムにおけるセーフティングセンサとして
用いた場合に多方向からの衝撃に対してエアバック装置
を起動させることができ、エアバックシステムの安全性
をより高めることができる。
【００３５】図６は本発明の第２の実施形態に係る衝撃
センサの波形整形回路部の構成を示す回路図である。な
お、本実施形態である衝撃センサの説明にあたり図３に
示す波形整形回路部と同一構成部分には同一符号を付し
て重複部分の説明を省略する。
センサの波形整形回路部の構成を示す回路図である。な
お、本実施形態である衝撃センサの説明にあたり図３に
示す波形整形回路部と同一構成部分には同一符号を付し
て重複部分の説明を省略する。
【００３６】本実施形態は、波形整形回路部に、取り替
えあるいは調節可能な外付け抵抗を設置し、その外付け
抵抗の調整を行うようにしたものである。
えあるいは調節可能な外付け抵抗を設置し、その外付け
抵抗の調整を行うようにしたものである。
【００３７】図６において、波形整形回路部３０のＯＰ
アンプＣに基準電圧を供給するための分圧抵抗Ｒ５，Ｒ
６のうち、抵抗Ｒ６は調節あるいは取り替え可能な外付
け抵抗Ｒ６（回路素子）により構成する。抵抗Ｒ５と抵
抗Ｒ６の抵抗値は、例えば５ＫΩ程度に設定する。ま
た、この外付け抵抗Ｒ６は、抵抗値を調整可能な可変抵
抗であってもよく、またあらかじめ複数の抵抗を設置
し、選択使用する構成のものでもよい。
アンプＣに基準電圧を供給するための分圧抵抗Ｒ５，Ｒ
６のうち、抵抗Ｒ６は調節あるいは取り替え可能な外付
け抵抗Ｒ６（回路素子）により構成する。抵抗Ｒ５と抵
抗Ｒ６の抵抗値は、例えば５ＫΩ程度に設定する。ま
た、この外付け抵抗Ｒ６は、抵抗値を調整可能な可変抵
抗であってもよく、またあらかじめ複数の抵抗を設置
し、選択使用する構成のものでもよい。
【００３８】以下、上述のように構成された波形整形回
路部３０を用いた衝撃センサの動作を説明する。
路部３０を用いた衝撃センサの動作を説明する。
【００３９】図６の回路は、ＯＰアンプＣの基準電圧で
ある非反転入力側の電圧をＲ６の変更、あるいは取り替
えにより設定することが可能である。この外付け抵抗Ｒ
６により、ＭＲ素子の出力がどの程度変化した時に、セ
ンサがＯＮ／ＯＦＦ動作するか変更可能になる。
ある非反転入力側の電圧をＲ６の変更、あるいは取り替
えにより設定することが可能である。この外付け抵抗Ｒ
６により、ＭＲ素子の出力がどの程度変化した時に、セ
ンサがＯＮ／ＯＦＦ動作するか変更可能になる。
【００４０】例えば、図６の外付け抵抗Ｒ６の調節ある
いは取り替えにより、出力電圧を前記図５のＡ点、つま
りＯＰアンプＢの出力変化線上（加速度が０である点及
び出力変化飽和点を除く）の電圧に設定する。その時、
前記図１のセンサにおいて、ＹＺ方向に３６０°周回し
た一方向から衝撃を印加し、その衝撃が図５のＡ点にお
ける衝撃加速度を上回っていた場合のみ、センサが動作
する構造となっている。
いは取り替えにより、出力電圧を前記図５のＡ点、つま
りＯＰアンプＢの出力変化線上（加速度が０である点及
び出力変化飽和点を除く）の電圧に設定する。その時、
前記図１のセンサにおいて、ＹＺ方向に３６０°周回し
た一方向から衝撃を印加し、その衝撃が図５のＡ点にお
ける衝撃加速度を上回っていた場合のみ、センサが動作
する構造となっている。
【００４１】以上説明したように、第２の本実施形態に
係る衝撃センサは、ＭＲ素子２２の波形整形回路部３０
に、調節あるいは取り替え可能である抵抗Ｒ６を設ける
ことにより、感度を調整する機構を備えた衝撃センサが
実現できる。
係る衝撃センサは、ＭＲ素子２２の波形整形回路部３０
に、調節あるいは取り替え可能である抵抗Ｒ６を設ける
ことにより、感度を調整する機構を備えた衝撃センサが
実現できる。
【００４２】図７は本発明の第３の実施形態に係る衝撃
センサの波形整形回路部の構成を示す回路図である。な
お、本実施形態である衝撃センサの説明にあたり図３に
示す波形整形回路部と同一構成部分には同一符号を付し
て重複部分の説明を省略する。
センサの波形整形回路部の構成を示す回路図である。な
お、本実施形態である衝撃センサの説明にあたり図３に
示す波形整形回路部と同一構成部分には同一符号を付し
て重複部分の説明を省略する。
【００４３】本実施形態は、波形整形回路部に、モノス
テーブル・マルチバイブレータのようなタイマー回路を
設置し、このタイマー回路により一定長の出力波形を得
るようにしたものである。
テーブル・マルチバイブレータのようなタイマー回路を
設置し、このタイマー回路により一定長の出力波形を得
るようにしたものである。
【００４４】図７において、波形整形回路部４０のＯＰ
アンプＣの出力側に、ＯＰアンプＣ、コンデンサＣP，
ＣT、ダイオードＤ1，Ｄ2及び抵抗ＲT，Ｒ1，Ｒ7，Ｒ8
からなるモノステーブル・マルチバイブレータ回路４１
（タイマー回路）を付加して構成する。
アンプＣの出力側に、ＯＰアンプＣ、コンデンサＣP，
ＣT、ダイオードＤ1，Ｄ2及び抵抗ＲT，Ｒ1，Ｒ7，Ｒ8
からなるモノステーブル・マルチバイブレータ回路４１
（タイマー回路）を付加して構成する。
【００４５】以下、上述のように構成された波形整形回
路部４０を用いた衝撃センサの動作を説明する。
路部４０を用いた衝撃センサの動作を説明する。
【００４６】図７において、ＭＲ素子Ｒ１〜Ｒ４とＯＰ
アンプＡ、ＯＰアンプＢとＯΡアンプＣは、前記図３の
回路と同様に設定する。
アンプＡ、ＯＰアンプＢとＯΡアンプＣは、前記図３の
回路と同様に設定する。
【００４７】次に、抵抗Ｒ５とＲ６をＲ５＝Ｒ６と設定
する。その時、前記図１に示すセンサに矢印方向から衝
撃が印加されたとすると、図７の回路中のＭＲ素子出力
電圧差を増幅したＯＰアンプＡからの入力電圧が、ＯＰ
アンプＢにより逆対数増幅されて、ＯＰアンプＣの反転
入力側（負入力側）に入力され、その電圧が非反転入力
側（正入力側）の電圧を上回った時、トリガ・パルスが
コンデンサＣPを介して加えられ、反転入力の電圧が非
反転側を下回ると、出力電圧Ｖｏｕｔは図８の波形に示
す＋Ｖまで上昇する。
する。その時、前記図１に示すセンサに矢印方向から衝
撃が印加されたとすると、図７の回路中のＭＲ素子出力
電圧差を増幅したＯＰアンプＡからの入力電圧が、ＯＰ
アンプＢにより逆対数増幅されて、ＯＰアンプＣの反転
入力側（負入力側）に入力され、その電圧が非反転入力
側（正入力側）の電圧を上回った時、トリガ・パルスが
コンデンサＣPを介して加えられ、反転入力の電圧が非
反転側を下回ると、出力電圧Ｖｏｕｔは図８の波形に示
す＋Ｖまで上昇する。
【００４８】ＣTの反対側、つまりＯＰアンプＤの非反
転入力もこれにつれて上昇し、抵抗ＲTの両端には図８
のＶRTに示すような電圧が印加される。この電圧ＶRTに
よってＲTを流れる電流でコンデンサＣTが充電され、Ｒ
Tの電圧は図８のＶRTに示すように時間と共に下がる。
ここで、Ｒ５＝Ｒ６に設定しているので、ＲTの電圧が
初期の半分になった時、ＯＰアンプＤの非反転入力の電
圧が反転入力を下回り、再び出力はゼロとなる。
転入力もこれにつれて上昇し、抵抗ＲTの両端には図８
のＶRTに示すような電圧が印加される。この電圧ＶRTに
よってＲTを流れる電流でコンデンサＣTが充電され、Ｒ
Tの電圧は図８のＶRTに示すように時間と共に下がる。
ここで、Ｒ５＝Ｒ６に設定しているので、ＲTの電圧が
初期の半分になった時、ＯＰアンプＤの非反転入力の電
圧が反転入力を下回り、再び出力はゼロとなる。
【００４９】図７の回路において、コンデンサや抵抗の
調節や取り換えにより、例えば図９に示すどのようなト
リガ・パルスがＯＰアンプＤに印加された場合でも、出
力からは図１０に示す波形のみ得られる。
調節や取り換えにより、例えば図９に示すどのようなト
リガ・パルスがＯＰアンプＤに印加された場合でも、出
力からは図１０に示す波形のみ得られる。
【００５０】したがって、第３の本実施形態に係る衝撃
センサは、ＭＲ素子２２の波形整形回路部４０に、モノ
ステーブル・マルチバイブレータ回路４１を設けること
により、どのような形状のトリガ・パルスが印加された
時も、一定長の波形を出力する衝撃センサを実現するこ
とができる。
センサは、ＭＲ素子２２の波形整形回路部４０に、モノ
ステーブル・マルチバイブレータ回路４１を設けること
により、どのような形状のトリガ・パルスが印加された
時も、一定長の波形を出力する衝撃センサを実現するこ
とができる。
【００５１】このような優れた特長を有する衝撃センサ
を、自動車のエアバッグシステム等に使用される衝撃セ
ンサに適用すれば、このエアバッグシステムにおいて安
全性の向上を図ることができる。
を、自動車のエアバッグシステム等に使用される衝撃セ
ンサに適用すれば、このエアバッグシステムにおいて安
全性の向上を図ることができる。
【００５２】なお、上記実施形態に係る衝撃センサを、
上述したような自動車のエアバッグシステム等に使用さ
れる衝撃センサに適用することもできるが、勿論これに
は限定されず、衝撃を検知するシステムであれば全ての
装置に適用可能であることは言うまでもない。
上述したような自動車のエアバッグシステム等に使用さ
れる衝撃センサに適用することもできるが、勿論これに
は限定されず、衝撃を検知するシステムであれば全ての
装置に適用可能であることは言うまでもない。
【００５３】また、上記衝撃センサを構成するＭＲ素
子、磁性流体の種類、数など、さらには波形整形回路部
を構成するＯＰアンプ等の種類、数などは前述した実施
形態に限られないことは言うまでもない。
子、磁性流体の種類、数など、さらには波形整形回路部
を構成するＯＰアンプ等の種類、数などは前述した実施
形態に限られないことは言うまでもない。
【００５４】
【発明の効果】本発明に係る衝撃センサでは、ケース内
に固定された磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子にバイアス
磁界を印加するためのコイルと、密閉された容器に封入
され、磁気抵抗素子へのバイアス磁界を変化させる磁性
流体と、磁気抵抗素子の出力に対して所定の信号処理を
行う出力回路部とを備えて構成したので、マグネットの
特性ばらつきによるセンサ特性ヘの影響が排除でき、Ｙ
Ｚ方向に３６０°周回した全方向からの衝撃を検出する
ことができる。
に固定された磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子にバイアス
磁界を印加するためのコイルと、密閉された容器に封入
され、磁気抵抗素子へのバイアス磁界を変化させる磁性
流体と、磁気抵抗素子の出力に対して所定の信号処理を
行う出力回路部とを備えて構成したので、マグネットの
特性ばらつきによるセンサ特性ヘの影響が排除でき、Ｙ
Ｚ方向に３６０°周回した全方向からの衝撃を検出する
ことができる。
【図１】本発明を適用した第１の実施形態に係る衝撃セ
ンサの構成を示す図である。
ンサの構成を示す図である。
【図２】上記衝撃センサのＭＲ素子パターン形状を示す
図である。
図である。
【図３】上記衝撃センサの波形整形回路部の構成を示す
回路図である。
回路図である。
【図４】上記衝撃センサの波形整形回路部の加速度−出
力電圧の特性図である。
力電圧の特性図である。
【図５】上記衝撃センサの波形整形回路部の加速度−出
力電圧の特性図である。
力電圧の特性図である。
【図６】本発明を適用した第２の実施形態に係る衝撃セ
ンサの波形整形回路部の構成を示す回路図である。
ンサの波形整形回路部の構成を示す回路図である。
【図７】本発明を適用した第３の実施形態に係る衝撃セ
ンサの波形整形回路部の構成を示す回路図である。
ンサの波形整形回路部の構成を示す回路図である。
【図８】上記衝撃センサの波形整形回路部の各部の波形
を示す波形図である。
を示す波形図である。
【図９】上記衝撃センサの波形整形回路部のトリガパル
スを示す波形図である。
スを示す波形図である。
【図１０】上記衝撃センサの波形整形回路部の出力波形
を示す波形図である。
を示す波形図である。
【図１１】従来の衝撃センサの構成を示す図である。
２０ 衝撃センサ、２１ ケース、２２ ＭＲ素子（磁
気抵抗素子）、２３，３０，４０ 波形整形回路部（出
力回路部）、２４ コイル、２５ 磁性流体、２６ 容
器、２７ 電源端子Ｖｃｃ、２８ 出力端子Ｖｏｕｔ、
２９ グランド端子ＧＮＤ
気抵抗素子）、２３，３０，４０ 波形整形回路部（出
力回路部）、２４ コイル、２５ 磁性流体、２６ 容
器、２７ 電源端子Ｖｃｃ、２８ 出力端子Ｖｏｕｔ、
２９ グランド端子ＧＮＤ
Claims (5)
- 【請求項１】 ケース内に固定された磁気抵抗素子と、 前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を印加するためのコイ
ルと、 密閉された容器に封入され、前記磁気抵抗素子へのバイ
アス磁界を変化させる磁性流体と、 前記磁気抵抗素子の出力に対して所定の信号処理を行う
出力回路部とを備えたことを特徴とする衝撃センサ。 - 【請求項２】 前記出力回路部は、回路特性を調整する
所定の回路素子を備えたことを特徴とする請求項１記載
の衝撃センサ。 - 【請求項３】 前記回路素子は、調整若しくは取り替え
可能な外付け抵抗であることを特徴とする請求項２記載
の衝撃センサ。 - 【請求項４】 前記出力回路部は、タイマー回路を備
え、前記タイマー回路により一定長の出力波形を得るよ
うに構成したことを特徴とする請求項１又は２の何れか
に記載の衝撃センサ。 - 【請求項５】 前記タイマー回路は、モノステーブル・
マルチバイブレータであることを特徴とする請求項４記
載の衝撃センサ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322712A JPH10160748A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 衝撃センサ |
| EP97121060A EP0848257B1 (en) | 1996-12-03 | 1997-12-01 | Shock or acceleration sensor |
| DE69721704T DE69721704T2 (de) | 1996-12-03 | 1997-12-01 | Aufprall- oder Beschleunigungssensor |
| KR1019970065074A KR100329913B1 (ko) | 1996-12-03 | 1997-12-01 | 충격센서 |
| CN97123065A CN1186229A (zh) | 1996-12-03 | 1997-12-02 | 冲击传感器 |
| US08/984,683 US5970794A (en) | 1996-12-03 | 1997-12-03 | Shock sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322712A JPH10160748A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 衝撃センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160748A true JPH10160748A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18146787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8322712A Withdrawn JPH10160748A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 衝撃センサ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5970794A (ja) |
| EP (1) | EP0848257B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10160748A (ja) |
| KR (1) | KR100329913B1 (ja) |
| CN (1) | CN1186229A (ja) |
| DE (1) | DE69721704T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007263945A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Honeywell Internatl Inc | 慣性センサにおける振動や衝撃により誘導される誤差を低減するための適応回路および方法 |
| JP2009048539A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Seiko Instruments Inc | 可変分圧回路及び磁気センサ回路 |
| CN104977428A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-10-14 | 泉州市明佳电子科技有限公司 | 车用撞击感应器全自动测试装置 |
Families Citing this family (11)
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| US7266988B2 (en) * | 2004-10-15 | 2007-09-11 | Morgan Research Corporation | Resettable latching MEMS shock sensor apparatus and method |
| DE102006010484A1 (de) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Robert Bosch Gmbh | Bewegungssensor |
| WO2007132389A1 (en) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Nxp B.V. | Current interface with a blocking capacitor attached to an additional pin |
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| EP1958586A1 (de) * | 2007-02-19 | 2008-08-20 | BrainLAB AG | Chirurgische Vorrichtung mit Stoßfeststeller |
| DE202007014048U1 (de) | 2007-10-08 | 2007-12-13 | Nivag Handelsgesellschaft Mbh | Nothammer mit weiteren Funktionen als Hülle eines Mehrzweckwerkzeugs |
| TWI365978B (en) * | 2007-12-28 | 2012-06-11 | Ind Tech Res Inst | Method and apparatus for dropping indicator |
| TWI375033B (en) * | 2008-04-09 | 2012-10-21 | Ind Tech Res Inst | All-directional fall sensor and the method thereof |
| US11168549B2 (en) | 2016-01-22 | 2021-11-09 | Trc Services, Inc. | Automated sucker rod spacing device and associated methods |
| WO2017127662A1 (en) | 2016-01-22 | 2017-07-27 | Trc Services, Inc. | Automated sucker rod spacing device |
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| US4631954A (en) * | 1982-11-18 | 1986-12-30 | Mills Manuel D | Apparatus for controlling a pumpjack prime mover |
| JPS60133370A (ja) * | 1983-12-21 | 1985-07-16 | Diesel Kiki Co Ltd | 加速度センサ |
| US4676103A (en) * | 1985-12-12 | 1987-06-30 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Acceleration or inclination sensors |
| JPS63122902A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-26 | Ckd Controls Ltd | 移動体の位置確認装置 |
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| JPH077012B2 (ja) * | 1987-08-18 | 1995-01-30 | 富士通株式会社 | 加速度センサ |
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| JPH0829444A (ja) * | 1994-07-19 | 1996-02-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | 衝撃センサ |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP8322712A patent/JPH10160748A/ja not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-12-01 KR KR1019970065074A patent/KR100329913B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-12-01 EP EP97121060A patent/EP0848257B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-01 DE DE69721704T patent/DE69721704T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-02 CN CN97123065A patent/CN1186229A/zh active Pending
- 1997-12-03 US US08/984,683 patent/US5970794A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69721704D1 (de) | 2003-06-12 |
| KR100329913B1 (ko) | 2002-09-19 |
| KR19980063663A (ko) | 1998-10-07 |
| US5970794A (en) | 1999-10-26 |
| EP0848257B1 (en) | 2003-05-07 |
| EP0848257A1 (en) | 1998-06-17 |
| CN1186229A (zh) | 1998-07-01 |
| DE69721704T2 (de) | 2004-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |