| 【発明の名称】 |
アナログセンサ用フィルタ診断回路 |
| 【発明者】 |
【氏名】岸 隆行
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| 【要約】 |
【課題】バラツキの多いアナログセンサに接続されるフィルタ回路の診断が可能なアナログセンサ用フィルタ診断回路を提供する。
【解決手段】アナログセンサからの検出信号に重畳されたノイズを除去するフィルタと、該フィルタ出力を入力すると共に、そのアナログセンサに診断信号を供給する信号処理手段とを備えたアナログセンサ用フィルタ診断回路において、前記信号処理手段は、長周期パルスと短周期パルスとをアナログセンサに連続的に供給すると共に、それに応答するアナログセンサからの出力を入力し、前記長周期パルスに対応する第１応答信号の振幅値を、前記短周期パルスに対応する第２応答信号の振幅値で除算を行い、その除算結果が基準値を越えたとき前記フィルタが異常と判断する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 アナログセンサからの検出信号をフィルタを介して入力すると共に、そのアナログセンサに対して診断信号を供給する信号処理手段を備えたアナログセンサ用フィルタ診断回路において、前記信号処理手段は、長周期パルスと短周期パルスとを前記アナログセンサに供給すると共に、それに応答する該アナログセンサからの出力を入力し、前記長周期パルスに対応する第１応答信号の振幅値を、前記短周期パルスに対応する第２応答信号の振幅値で除算を行い、その除算結果が基準値を越えたとき前記フィルタが異常と判断することを特徴とするアナログセンサ用フィルタ診断回路。
【請求項２】 前記アナログセンサは、車両用乗員保護装置の加速度センサであって、その加速度センサは、片持ち式半導体センサチップを含み、その半導体センサチップが前記診断信号によって強制振動させられることを特徴とするアナログセンサ用フィルタ診断回路。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アナログセンサ用フィルタ診断回路に関し、特に加速度センサに接続されたローパスフィルタからなるインタフェースの診断回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のものとしてアナログセンサ単体の善し悪しを診断するものとして、例えば実開平６−４０８６６号公報に開示されるようなものがあった。すなわち、図４及び図５に示すように加速度センサ１は、金属製ステム２の上に絶縁層３を介して半導体センサチップ４が片持ち状に固定されている。そして、外部から上下方向の加速度Ｇを受けると、その半導体センサチップ４が上下方向に振動して検出部本体５によって電気信号として検出され、リード線６を介してマイクロコンピュータ７に供給される。
【０００３】一方、マイクロコンピュータ７は、加速度センサ１に対して診断用の直流電圧（診断信号）を供給して、前記金属製ステム２と半導体センサチップ４との間に一定の静電界、すなわち疑似的な一定加速度を所定時間の間、発生せしめ、強制的に上方向（または下方向）に湾曲せしめ、その時の半導体センサチップ４の歪み量を検出部本体５によって電気信号として検出し、その大きさが所定量あるか否かによってマイクロコンピュータ７は半導体センサチップ４の故障診断を行っている。すなわち、一定量を越えている場合には、半導体センサチップ４の撓み力が小さくなって劣化したことになる。なお、図中符号８は封止用キャップ、符号９はダンパー用オイルである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に示すアナログセンサ用フィルタ診断回路にあつては、アナログセンサのみの診断であるためにアナログセンサと、アナログセンサからの信号を処理するマイクロコンピュータとの間にフィルタ等のインタフェース回路が接続された場合には、診断信号が直流であるために診断ができないという問題点があった。このような、インタフェース回路の診断を行う場合には、一般的に診断信号として所定周波数のパルス信号をマイクロコンピュータで作成して、これをアナログセンサに供給し、そのパルス信号に対する応答波形がマイクロコンピュータに戻ってくるか否かによってインタフェース回路の診断を行うことが考えられた。
【０００５】しかし、このような方法であってもアナログセンサの特性のバラツキ、例えば前記半導体加速度センサにあっては半導体センサチップが各センサ毎に寸法が多少異なるというバラツキがあるので、アナログセンサに供給した診断用パルス信号に対する応答信号が、各アナログセンサ毎に異なり、そのためにフィルタ等のインタフェース回路に供給される時点で各ユニット毎に多くのバラツキが発生し、マイクロコンピュータに供給される入力信号の振幅値が診断可能な許容範囲におさまらず、精度の高い診断ができなくなってしまうという問題点があった。
【０００６】そこで、この発明は、上記問題点に着目してなされたもので、バラツキの多いアナログセンサに接続されるフィルタ回路の診断が可能なアナログセンサ用フィルタ診断回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このアナログセンサ用フィルタ診断回路に係る第１の発明は、アナログセンサからの検出信号をフィルタを介して入力すると共に、そのアナログセンサに対して診断信号を供給する信号処理手段を備えたアナログセンサ用フィルタ診断回路において、前記信号処理手段は、長周期パルスと短周期パルスとを前記アナログセンサに供給すると共に、それに応答する該アナログセンサからの出力を入力し、前記長周期パルスに対応する第１応答信号の振幅値を、前記短周期パルスに対応する第２応答信号の振幅値で除算を行い、その除算結果が基準値を越えたとき前記フィルタが異常と判断することを特徴とする。
【０００８】第２の発明は、アナログセンサは、車両用乗員保護装置の加速度センサであって、その加速度センサは、片持ち式半導体センサチップを含み、その半導体センサチップが前記診断信号によって強制振動させられることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明による実施の形態１を図１に示す車両用乗員保護装置に基づいて説明する。すなわち、図１において、１０は車載バッテリ、１１はイグニッションスイッチ、１２はＤＣ／ＤＣコンバータで、前記車載バッテリ１０の出力電圧を昇圧して出力し、バックアップコンデンサ１３を充電する。１４はスイッチ回路で、後述のマイクロコンピュータ２２を構成する制御手段２１からの点火信号に基づいてオンする。１５はスクイブ、１６は機械式加速度スイッチである。１７は加速度センサで、検出出力である加速度信号を、ローパスフィルタ（インタフェース回路）１８を介して後述のマイクロコンピュータ２２を構成するＡ／Ｄ変換器１９に供給する。マイクロコンピュータ２２は、Ａ／Ｄ変換器１９、サンプリング手段２０及び制御手段２１から構成され、前記制御手段２１は、加速度センサ１７に対して図２（Ａ）に示すような診断信号、すなわちパルス幅の大きな低周波診断パルス（長周期パルス）Ｐ１と、パルス幅の小さな高周波診断パルス（短周期パルス）Ｐ２とを時系列的に直列に加速度センサ１７に供給する。
【００１０】次に、まず上記構成の通常時の作動を以下に説明する。すなわち、マイクロコンピュータ２２を構成するＡ／Ｄ変換器１９は、加速度センサ１７からの加速度信号をローパスフィルタ１８を介して入力し、その入力したアナログ信号をデジタル信号に変換し、その変換された加速度信号はサンプリング手段２０を介して制御手段２１に供給され、判断処理と診断処理とを周期的に交互に繰り返して実行する制御手段２１が判断処理の実行時に加速度信号に基づいて重大衝突と判断すると、スイッチ回路１４に点火信号である点火パルスを供給し、スクイブ１５に点火電流を供給してエアバッグ等を展開せしめる。
【００１１】また制御手段２１は、診断処理の実行時には、図３に示されるプログラムに従って図２（Ａ）に示す診断パルスＰ１，Ｐ２を加速度センサ１７に供給する。すなわち、このプログラムが実行されると、ステップ１００からステップ１１０に進み、制御手段２１は、加速度センサ１７に対して診断信号を供給する端子をハイレベル状態に切り換える（時刻ｔ１）。その後所定時間Ｘが経過するまで、すなわちｔ≧Ｘになるまでの間、ステップ１１０，１２０，１３０を順次繰り返し実行し、ｔ≧Ｘとなり所定時間Ｘが経過すると、ステップ１４０に進むが、その間、低周波診断パルスＰ１に対する応答信号に相当する疑似加速度信号Ｑ１は、ローパスフィルタ１８、Ａ／Ｄ変換器１９を介してサンプリング手段２０によってサンプリングされて制御手段２１に供給されており、その供給された疑似加速度信号Ｑ１の最大値Ｖ１は時刻ｔ２時点でラッチされる。これによって、パルス幅の大きな低周波診断パルス（図２（Ａ）のＰ１）を加速度センサ１７への供給及びその信号による制御手段２１への読み込みを終了する。
【００１２】次に、ステップ１５０に進み、ハイレベル信号に換えてローレベル信号に切り換えて出力し（時刻ｔ３まで）、時刻ｔ３になった時点でステップ１６０で高周波診断パルスＰ２、すなわちパルス幅の小さな高周波診断パルスを１つ出力し、このステップ１６０とステップ１７０とステップ１８０を順次繰り返し所定時間Ｙの間、すなわち、ｔ≧Ｙ（Ｙは定数）が満足されるまで繰り返す。これらのステップ１６０〜１８０によって、高周波診断パルスＱ２が出力され、サンプリング手段２０によってサンプリングされて制御手段２１に読み込まれる。そして、この読み込まれた疑似加速度信号Ｑ２の最大電圧値Ｖ２が、ステップ１９０でラッチされる。
【００１３】その結果、ステップ２００で算出され、ラッチされた電圧値Ｖ１，Ｖ２の間でわり算Ｖ２／Ｖ１が行われ、その演算値が所定以下、例えば図２（Ｃ）に示されるように高周波診断パルスＱ２が小さくなっていれば、ローパスフィルタ１８は規定性能を有し、正常であると判断され（ステップ２１０）、また図２（Ｂ）に示されるように振幅幅の電圧値Ｖ２が所定値よりも大きくて（ローパスフィルタ１８の時定数が低下しているために発生している）、演算値が所定値以上になった場合には、ローパスフィルタ１８が異常であると判断して（ステップ２２０）、制御手段２１は、警報信号を作成して図示されない警報装置に供給する。
【００１４】このように、わり算によって診断を行うことによって、加速度センサ１７の特性のバラツキ、例えば前記半導体加速度センサにあっては半導体センサチップが各センサ毎に寸法が多少異なるということによるバラツキ、また経年変化によるセンサチップの撓み力劣化等によるバラツキがあっても、各半導体加速度センサ毎の出力信号のそれぞれに対して、それぞれに接続された回路部の出力電圧がわり算され、いわゆる相対的な演算が行われるので、診断結果に、バラツキによる影響が出にくくなる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この第１の発明によれば、特性上バラツキの多いアナログセンサに接続されたフィルタの診断がそのバラツキに影響されずに行うことができるという効果が発揮される。また第２の発明によれば、片持ち式半導体センサチップを含む半導体式加速度センサに接続されたフィルタの診断を確実にできるという効果が発揮される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１４７６
【氏名又は名称】株式会社カンセイ
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）３月２５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】田澤 博昭 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２７１３５７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月８日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−７７８８４ |
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