JP2016072739A - センサ装置および車両衝突検知装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】放射ノイズの発生を低減することができ、構造が簡単なセンサ装置およびそれを用いた車両衝突検知装置の提供。
【解決手段】衝撃センサ2のセンサ本体2DCは、ポジティブサイド線路4aおよびネガティブサイド線路4bにより、コントローラーの送受信装置と接続され、差動伝送方式によってコントローラーからの要求信号を受信している。ポジティブサイド線路4aには、抵抗値R1を有するアッパ抵抗24の一端が接続されている。アッパ抵抗24の他端とネガティブサイド線路4bは、アッパ抵抗24の抵抗値R1と同一の抵抗値R2を有したロア抵抗25により接続されている。センサ本体2DCは、導電フィラーを含んだ遮蔽部材23に覆われており、遮蔽部材23は、アッパ抵抗24とロア抵抗25の接続点である中間点Pmmに接続されている。
【選択図】図5
【解決手段】衝撃センサ2のセンサ本体2DCは、ポジティブサイド線路4aおよびネガティブサイド線路4bにより、コントローラーの送受信装置と接続され、差動伝送方式によってコントローラーからの要求信号を受信している。ポジティブサイド線路4aには、抵抗値R1を有するアッパ抵抗24の一端が接続されている。アッパ抵抗24の他端とネガティブサイド線路4bは、アッパ抵抗24の抵抗値R1と同一の抵抗値R2を有したロア抵抗25により接続されている。センサ本体2DCは、導電フィラーを含んだ遮蔽部材23に覆われており、遮蔽部材23は、アッパ抵抗24とロア抵抗25の接続点である中間点Pmmに接続されている。
【選択図】図5
Description
本発明は、コントローラーとの間で送受信を行うセンサ装置およびそれを用いた車両衝突検知装置に関する。
コントローラーからの指示に基づいて、所定の物理量を検出し、検出値をコントローラーに対して送信するセンサ装置に関する従来技術があった(例えば、特許文献1参照)。このようなセンサ装置においては、コントローラーとの間の通信を、デジタル信号を用いて行っているため、信号変化に起因したノイズを発生させるという問題があった。H(ハイ)とL(ロー)の信号が繰り返されることにより発生する放射ノイズは、周囲の音響機器、制御機器等に悪影響を与えることになる。
ところで、コントローラーとセンサ装置との間における、高速化に対応した伝送方式として、送信側と受信側とを一対の通信線により接続し、双方の通信線上の信号の差に基づいて情報を送信する差動伝送方式が知られている。差動伝送方式によれば、ノイズを受けたとき、双方の通信線上の信号が同じようにノイズの影響を受けるため、それによって情報の内容が影響を受けにくく、耐ノイズ性(ノイズに対する抗力)を向上させることができる。また、通信線からのノイズの放射についても、コントローラーとセンサ装置との間がツイストペアケーブルによって接続されており、双方の信号変化が対称の関係にあるため、信号変化に起因した磁束変化が互いに相殺されることによって、放射ノイズの発生を抑制することができた。
しかしながら、センサ装置自体からのノイズの発生の抑制については、通信線とは事情が異なる。すなわち、センサ装置内部においては、回路パターン等を互いに対称形状に形成することは困難であって、放射ノイズの抑制は難しかった。
これに対して、上述した従来技術によるセンサ装置においては、絶縁層を介して複数の回路基板が積層され、その一つの回路基板に形成されたHレベルサイドの導電パターンの面積と、一対の回路素子の平面上の合計面積とを略一致させている。これにより、センサ装置における電圧信号の変化に起因した電荷変化を低減して、センサ装置からの放射ノイズを低減している。
また、プリント基板を使用したセンサ装置において、複数の回路パターンのうちの一つをグランドパターンにして、放射ノイズを低減する方法も知られていた。
これに対して、上述した従来技術によるセンサ装置においては、絶縁層を介して複数の回路基板が積層され、その一つの回路基板に形成されたHレベルサイドの導電パターンの面積と、一対の回路素子の平面上の合計面積とを略一致させている。これにより、センサ装置における電圧信号の変化に起因した電荷変化を低減して、センサ装置からの放射ノイズを低減している。
また、プリント基板を使用したセンサ装置において、複数の回路パターンのうちの一つをグランドパターンにして、放射ノイズを低減する方法も知られていた。
上述したように、従来技術によるセンサ装置によれば、電圧信号の変化に起因したセンサ装置からの放射ノイズを低減することができるが、そのために複数層の回路基板を必要とし、センサ装置が大型化、重量化するという問題があった。また、センサ装置の構成も複雑化するため、製造コストが増大するという課題もあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、放射ノイズの発生を低減することができ、構造が簡単なセンサ装置およびそれを用いた車両衝突検知装置を提供することにある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、放射ノイズの発生を低減することができ、構造が簡単なセンサ装置およびそれを用いた車両衝突検知装置を提供することにある。
上述した課題を解決するために、請求項1に係るセンサ装置(2)の発明は、所定の物理量を検出し、物理量を検出信号に変換する検出手段(21)と、第1線路(4a)および第2線路(4b)によりコントローラー(3)と接続され、コントローラーからの受信およびコントローラーへの送信のうちの少なくとも一方を差動伝送方式によって行い、コントローラーから受信した要求信号に基づいて、検出手段が形成した検出信号を送信する通信手段(22)と、一定の電位が印加され、検出手段および通信手段を覆った導電性遮蔽手段(23)と、を備えている。
この構成によれば、センサ装置は、検出手段および通信手段を覆った導電性遮蔽手段を備え、導電性遮蔽手段には一定の電位が印加されている。これにより、差動伝送によって、第1線路と第2線路とに信号電圧変化があっても、導電性遮蔽手段の電位が常に一定であるため、導電性遮蔽手段の内部から外部にノイズが放射されることを防止することができる。
<実施形態1>
図1乃至図7Bに基づき、本発明の実施形態1による衝撃センサ2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2hおよび車両衝突検知装置1について説明する。図1に示すように、車両8には、右前方衝撃センサ2a、左前方衝撃センサ2b、右ピラー衝撃センサ2c、左ピラー衝撃センサ2d、右前ドア衝撃センサ2e、左前ドア衝撃センサ2f、右後ドア衝撃センサ2g、左後ドア衝撃センサ2h、セーフィングセンサ2iおよびセーフィングセンサ2jが設けられている。以下、これらを包括して衝撃センサ2(それぞれがセンサ装置に該当する)という場合がある。
右前方衝撃センサ2aおよび左前方衝撃センサ2bの各々は、車両8の前方部8aの左右に取り付けられている。右ピラー衝撃センサ2cは、車両8の前席と後席との間に位置する右センターピラー(Bピラー)8b内に取り付けられている。また、左ピラー衝撃センサ2dは、左センターピラー8c内に取り付けられている。右前ドア衝撃センサ2eおよび左前ドア衝撃センサ2fは、それぞれ車両8の右前ドア8dおよび左前ドア8e内に取り付けられている。また、右後ドア衝撃センサ2gおよび左後ドア衝撃センサ2hは、それぞれ車両8の右後ドア8fおよび左後ドア8g内に取り付けられている。セーフィングセンサ2iおよびセーフィングセンサ2jは、衝撃検出に冗長性を持たせるために設けられており、それぞれ図示しない助手席シート下方および後席シート下方に配置されている。
図1乃至図7Bに基づき、本発明の実施形態1による衝撃センサ2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2hおよび車両衝突検知装置1について説明する。図1に示すように、車両8には、右前方衝撃センサ2a、左前方衝撃センサ2b、右ピラー衝撃センサ2c、左ピラー衝撃センサ2d、右前ドア衝撃センサ2e、左前ドア衝撃センサ2f、右後ドア衝撃センサ2g、左後ドア衝撃センサ2h、セーフィングセンサ2iおよびセーフィングセンサ2jが設けられている。以下、これらを包括して衝撃センサ2(それぞれがセンサ装置に該当する)という場合がある。
右前方衝撃センサ2aおよび左前方衝撃センサ2bの各々は、車両8の前方部8aの左右に取り付けられている。右ピラー衝撃センサ2cは、車両8の前席と後席との間に位置する右センターピラー(Bピラー)8b内に取り付けられている。また、左ピラー衝撃センサ2dは、左センターピラー8c内に取り付けられている。右前ドア衝撃センサ2eおよび左前ドア衝撃センサ2fは、それぞれ車両8の右前ドア8dおよび左前ドア8e内に取り付けられている。また、右後ドア衝撃センサ2gおよび左後ドア衝撃センサ2hは、それぞれ車両8の右後ドア8fおよび左後ドア8g内に取り付けられている。セーフィングセンサ2iおよびセーフィングセンサ2jは、衝撃検出に冗長性を持たせるために設けられており、それぞれ図示しない助手席シート下方および後席シート下方に配置されている。
衝撃センサ2は、必ずしも上述したもののすべてを必要とするものではなく、そのうちの一部のみを備えていてもよい。また、衝撃センサ2として、上述したもの以外のものを含んでいてもよい。
上述した、衝撃センサ2は、加速度センサであっても圧力センサであってもよい。衝撃センサ2が加速度センサであった場合、静電容量型加速度センサであっても、ピエゾ抵抗式加速度センサであっても、熱検知方式の加速度センサであってもよい。また、衝撃センサ2が圧力センサであった場合、半導体圧力センサであっても、歪ゲージを使用したもの等であってもよい。
衝撃センサ2は、それぞれ加速度または圧力変化を検出することにより、衝突時に車両8に発生する衝撃を検出している。
上述した、衝撃センサ2は、加速度センサであっても圧力センサであってもよい。衝撃センサ2が加速度センサであった場合、静電容量型加速度センサであっても、ピエゾ抵抗式加速度センサであっても、熱検知方式の加速度センサであってもよい。また、衝撃センサ2が圧力センサであった場合、半導体圧力センサであっても、歪ゲージを使用したもの等であってもよい。
衝撃センサ2は、それぞれ加速度または圧力変化を検出することにより、衝突時に車両8に発生する衝撃を検出している。
また、車両8において、運転席前側のダッシュボード下側には、コントローラー3が取り付けられている。コントローラー3は、図示しない入出力装置、CPU、RAM等により形成された制御装置である。図2に示すように、コントローラー3には、ポジティブサイド線路4a(第1線路に該当する)およびネガティブサイド線路4b(第2線路に該当する)を用いて、前述した衝撃センサ2がそれぞれ接続されている。図2および図3において、ポジティブサイド線路4aおよびネガティブサイド線路4bは互いに平行に描かれているが、実際には、双方が撚り合わせられることによりツイストペアケーブルが形成されている。図2に示したように、複数の衝撃センサ2は、数珠つなぎの状態でコントローラー3に接続されており、いわゆるデイジーチェーン(Daisy Chain)を形成している。これによって、コントローラー3の通信用の入力端子の数を低減することができる。本実施形態において、コントローラー3は、衝撃センサ2による検出値に基づいて車両8の衝突を判定し、エアバッグ装置またはベルトプリテンショナ装置等を含んだ乗員保護装置(図示せず)を作動させている。
以下、説明する図3および図5においては、衝撃センサ2のうちの一つを代表して表しており、当該図に記載された構成は、上述した衝撃センサ2のうちのいずれにも適用可能である。図3に示したように、衝撃センサ2は、車両8に発生した加速度または圧力(それぞれ所定の物理量に該当する)を検出して、検出信号に変換する検出部21(検出手段に該当する)を含んでいる。検出部21は、センサ素子21aとA/D変換器21bとにより形成され、A/D変換器21bは通信部22(通信手段に該当する)に接続されている。衝撃センサ2の通信部22は、前述したポジティブサイド線路4aおよびネガティブサイド線路4bによって、コントローラー3に形成された送受信装置31と接続されている。衝撃センサ2の検出部21および通信部22を包括した構成を、センサ本体2DCとする。
コントローラー3の送受信装置31は、ICによって形成されており、衝撃センサ2との間の送受信を制御している。送受信装置31は、衝撃センサ2の通信部22に対し要求信号を送信する。要求信号は、ポジティブサイド線路4a上に送信されるポジティブ側信号VPS(第1線路上の信号に該当する)と、ネガティブサイド線路4b上に送信されるネガティブ側信号VNS(第2線路上の信号に該当する)とにより形成されている(図4示)。コントローラー3から衝撃センサ2への要求信号の送信は、ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の差に基づいた、差動伝送方式(ディファレンシャル通信)によって実行されている。ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSは、その信号波形が互いに縦軸(電圧)方向に対称形状を呈している。
図4に示したポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSにおいて、通信フェーズは、コントローラー3から衝撃センサ2への情報送信状態を表している。通信フェーズにおいて、ポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSは、情報を送信するために、それぞれ電圧値がHまたはLのいずれかの状態にある。また、ポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSの給電フェーズは、衝撃センサ2からコントローラー3への送信を行う場合に使用する電力を、コントローラー3側から供給する状態を表している。衝撃センサ2は、コントローラー3から供給された電力を、図示しないコンデンサに蓄電した後、コントローラー3への送信時に使用している。
図4に示したポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSにおいて、通信フェーズは、コントローラー3から衝撃センサ2への情報送信状態を表している。通信フェーズにおいて、ポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSは、情報を送信するために、それぞれ電圧値がHまたはLのいずれかの状態にある。また、ポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSの給電フェーズは、衝撃センサ2からコントローラー3への送信を行う場合に使用する電力を、コントローラー3側から供給する状態を表している。衝撃センサ2は、コントローラー3から供給された電力を、図示しないコンデンサに蓄電した後、コントローラー3への送信時に使用している。
コントローラー3からの要求信号を受信した衝撃センサ2は、センサ素子21aによる検出信号をA/D変換器21bによってデジタル化した後、通信部22からコントローラー3の送受信装置31へ送信する。通信部22からの送信は、コントローラー3からの要求信号の受信の合間に行われる。本実施形態において、衝撃センサ2からコントローラー3への送信は、電流値を用いて送信情報を表した単一の信号によって行っている。しかしながら、コントローラー3から衝撃センサ2への送信および衝撃センサ2からコントローラー3への送信の双方を、差動伝送方式によって実行するようにしてもよいし、衝撃センサ2からコントローラー3への送信のみを、差動伝送方式によって行ってもよい。
図5に示すように、衝撃センサ2は、センサ本体2DC(検出部21および通信部22を含む)を覆った遮蔽部材23(導電性遮蔽手段に該当する)を備えている。遮蔽部材23は、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリフェルニンサルファイド等の合成樹脂材料による基材に、金属製の導電フィラーまたはガラスフィラーに金属材料がコーティングされた導電フィラーが含まれることにより形成されている。導電フィラーを含む遮蔽部材23は導電性を有しており、内部に発生した放射ノイズを遮蔽している。
ポジティブサイド線路4aには、所定の抵抗値R1を有したアッパ抵抗24(第1抵抗手段に該当する)の一端が接続されている。また、ロア抵抗25(第2抵抗手段に該当する)は、アッパ抵抗24の他端とネガティブサイド線路4bとを接続している。本実施形態においてロア抵抗25は、アッパ抵抗24の抵抗値R1と同一の抵抗値R2(R1=R2)を有している。また、遮蔽部材23は、アッパ抵抗24とロア抵抗25との接続点である中間点Pmmに接続されている。尚、図5において、アッパ抵抗24およびロア抵抗25は、遮蔽部材23の内部に配置されているが、これらは、遮蔽部材23の外部に設けられていてもよい。
上述したように、衝撃センサ2において、互いに同一の抵抗値を有したアッパ抵抗24およびロア抵抗25を、それぞれポジティブサイド線路4aおよびネガティブサイド線路4bに接続し、遮蔽部材23をポジティブサイド線路4aとネガティブサイド線路4bとの接続点である中間点Pmmに接続している。また、ポジティブサイド線路4aおよびネガティブサイド線路4b上において、それぞれ送信されるポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSは、その信号波形が互いに電圧方向に対称形状を呈している。これにより、図6に示したように、遮蔽部材23の電位Visは、常に、ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の中間電位となって、ポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSのそれぞれの変化に拘わらず、変化の無い一定値となる。尚、中間電位とは、ポジティブ側信号VPSの電圧値と、ネガティブ側信号VNSの電圧値との間の中央値を言う。
本実施形態によれば、衝撃センサ2は、検出部21および通信部22を覆った遮蔽部材23を備え、遮蔽部材23には、変化の無い一定の電位が印加されている。これにより、差動伝送によって、ポジティブサイド線路4a上に送信されるポジティブ側信号VPSおよびネガティブサイド線路4b上に送信されるネガティブ側信号VNSに電圧変化があっても、遮蔽部材23の電位が常に一定であるため、遮蔽部材23の内部から外部にノイズが放射されることを防止することができる。
図7Aに示したように、本実施形態による衝撃センサ2において測定した放射ノイズは、図7Bに示したように、遮蔽部材23をネガティブサイド線路4bに接続した場合に比較して、著しく低減している。尚、図7Aおよび図7Bにおいて、ピーク値による線図は、放射ノイズのピーク点同士を接続したものであり、平均値による線図は、放射ノイズの平均値となる点を接続したものである。
図7Aに示したように、本実施形態による衝撃センサ2において測定した放射ノイズは、図7Bに示したように、遮蔽部材23をネガティブサイド線路4bに接続した場合に比較して、著しく低減している。尚、図7Aおよび図7Bにおいて、ピーク値による線図は、放射ノイズのピーク点同士を接続したものであり、平均値による線図は、放射ノイズの平均値となる点を接続したものである。
前述したように、放射ノイズを低減するために、遮蔽部材をグランドと接続する方法が知られている(例えば、特許第5157967号公報に記載)。しかしながら、本実施形態による衝撃センサ2においては、ポジティブサイド線路4a上のポジティブ側信号VPSおよびネガティブサイド線路4b上のネガティブ側信号VNSの双方が変動するため、遮蔽部材23をポジティブサイド線路4aまたはネガティブサイド線路4bに接続しても、遮蔽部材23自体の電位が変動して、却って、放射ノイズを増大させてしまう。
これに対して、上述した衝撃センサ2においては、遮蔽部材23に対し、変化の無い一定の電位を印加することにより、差動伝送を行う衝撃センサ2においても、遮蔽部材23の外部へのノイズの放射を低減することができる。
また、遮蔽部材23に対し、一定の電位を印加するのみであって、グランドパターンを必要としないため、プリント基板を使用せず、構造が簡単で軽量小型の衝撃センサ2にすることができる。
尚、本発明において、遮蔽部材23に対して一定の電位を印加することには、衝撃センサ2からの放射ノイズを低減できる効果を有する範囲内において、遮蔽部材23に加える電位が実質的に若干の変動をする場合を含んでいる。
これに対して、上述した衝撃センサ2においては、遮蔽部材23に対し、変化の無い一定の電位を印加することにより、差動伝送を行う衝撃センサ2においても、遮蔽部材23の外部へのノイズの放射を低減することができる。
また、遮蔽部材23に対し、一定の電位を印加するのみであって、グランドパターンを必要としないため、プリント基板を使用せず、構造が簡単で軽量小型の衝撃センサ2にすることができる。
尚、本発明において、遮蔽部材23に対して一定の電位を印加することには、衝撃センサ2からの放射ノイズを低減できる効果を有する範囲内において、遮蔽部材23に加える電位が実質的に若干の変動をする場合を含んでいる。
また、ポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSは、その信号波形が互いに電圧方向に対称形状を呈しており、遮蔽部材23には、ポジティブサイド線路4a上に送信されるポジティブ側信号VPSと、ネガティブサイド線路4b上に送信されるネガティブ側信号VNSとの間の中間電位が印加されている。これにより、遮蔽部材23に対し、変化の無い一定の電位を容易に印加することができる。
尚、本発明において、遮蔽部材23に対してポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の中間電位を印加することには、衝撃センサ2からの放射ノイズを低減できる効果を有する範囲内において、遮蔽部材23に加える電位が、ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の中央値から実質的に若干のズレがある場合を含んでいる。
尚、本発明において、遮蔽部材23に対してポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の中間電位を印加することには、衝撃センサ2からの放射ノイズを低減できる効果を有する範囲内において、遮蔽部材23に加える電位が、ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の中央値から実質的に若干のズレがある場合を含んでいる。
また、所定の抵抗値R1を有し、一端がポジティブサイド線路4aに接続されたアッパ抵抗24と、アッパ抵抗24の抵抗値R1と同一の抵抗値R2を有し、アッパ抵抗24の他端と、ネガティブサイド線路4bとを接続したロア抵抗25とを備え、遮蔽部材23は、アッパ抵抗24とロア抵抗25との接続点である中間点Pmmに接続されている。これにより、遮蔽部材23に対し、一定の中間電位を容易に印加することができる。
尚、本発明において、アッパ抵抗24の抵抗値R1とロア抵抗25の抵抗値R2とを同一にすることには、衝撃センサ2からの放射ノイズを低減できる効果を有する範囲内において、抵抗値R1と抵抗値R2との間に、実質的に若干の差異がある場合を含んでいる。
尚、本発明において、アッパ抵抗24の抵抗値R1とロア抵抗25の抵抗値R2とを同一にすることには、衝撃センサ2からの放射ノイズを低減できる効果を有する範囲内において、抵抗値R1と抵抗値R2との間に、実質的に若干の差異がある場合を含んでいる。
また、本実施形態による車両衝突検知装置1は、ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の中間電位が印加された遮蔽部材23を有し、車両8に発生した衝撃を検出する衝撃センサ2と、衝撃センサ2に接続され、衝撃センサ2による検出値に基づいて、車両8の衝突を判定するコントローラー3と、衝撃センサ2とコントローラー3とを接続し、コントローラー3から衝撃センサ2への送信を、差動伝送方式によって行うためのポジティブサイド線路4aおよびネガティブサイド線路4bを備えている。これにより、差動伝送によって、ポジティブサイド線路4aおよびネガティブサイド線路4b上に送信されるポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSに信号電圧変化があっても、遮蔽部材23の電位が常に一定であるため、遮蔽部材23の内部から外部にノイズが放射されることを防止することができる。したがって、車両8の音響機器、制御機器等に影響を与えることがないため、乗員が不快感を覚えることがなく、車両8の安全走行が可能になる。
<実施形態2>
図8Aおよび図8Bに基づいて、実施形態2による衝撃センサ2に関して、実施形態1との相違点について説明する。本実施形態による衝撃センサ2も、図5に示したものと同様の構成を備えている。図8Aに示したように、本実施形態において、ポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSは、スキュー等によって、その信号波形が互いに対称関係には無い部位がある。本実施形態において、ポジティブ側信号VPSの電圧振幅Vh1に対し、ネガティブ側信号VNSの電圧振幅Vh2が小さい状態にある(Vh1>Vh2)。
図8Aおよび図8Bに基づいて、実施形態2による衝撃センサ2に関して、実施形態1との相違点について説明する。本実施形態による衝撃センサ2も、図5に示したものと同様の構成を備えている。図8Aに示したように、本実施形態において、ポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSは、スキュー等によって、その信号波形が互いに対称関係には無い部位がある。本実施形態において、ポジティブ側信号VPSの電圧振幅Vh1に対し、ネガティブ側信号VNSの電圧振幅Vh2が小さい状態にある(Vh1>Vh2)。
図8Aに示したように、本実施形態においても、ポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSの変動に拘わらず、遮蔽部材23に対し、常に一定の電位Visを印加したとする。この時、ポジティブ側信号VPSがH状態にある期間Pにおける、遮蔽部材23の電位VisとL状態にあるネガティブ側信号VNSとの間の電位差をVm1とし、ネガティブ側信号VNSがH状態にある期間Nにおける、遮蔽部材23の電位VisとL状態にあるポジティブ側信号VPSとの間の電位差をVm2とする。遮蔽部材23の電位Visは、常に一定であるため、当該電位差Vm1とVm2とは等しいとする(Vm1=Vm2)。遮蔽部材23の電位Visは、実施形態1の場合と同様に、アッパ抵抗24とロア抵抗25とによる分圧となるため、期間Pにおいては、式:Vm1=(R2/(R1+R2))Vh1が成立し、期間Nにおいては、式:Vm2=(R1/(R1+R2))Vh2が成立する。したがって、(R2/(R1+R2))Vh1=(R1/(R1+R2))Vh2が成立し、これをR1、R2について解くと、R1/R2=Vh1/Vh2が求まる。すなわち、ポジティブ側信号VPSの信号波形とネガティブ側信号VNSの信号波形とが互いに対称関係には無い場合、ポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSの変動に拘わらず、遮蔽部材23に対し、常に一定の電位Visを印加するためには、ロア抵抗25の抵抗値R2に対するアッパ抵抗24の抵抗値R1の比が、ネガティブサイド線路4b上のネガティブ側信号VNSの電圧に対する、ポジティブサイド線路4a上のポジティブ側信号VPSの電圧の比と等しくなるように設定すればよいことが分かる。
以上、ポジティブ側信号VPSの電圧振幅Vh1に対し、ネガティブ側信号VNSの電圧振幅Vh2が小さい場合について説明したが、ネガティブ側信号VNSの電圧振幅Vh2に対し、ポジティブ側信号VPSの電圧振幅Vh1が小さい場合も、アッパ抵抗24の抵抗値R1およびロア抵抗25の抵抗値R2を同様に設定することが可能である。
ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の比対称性は、コントローラー3の製造要因によるものである。したがって、製造したいくつかのコントローラー3について、ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の対称性の測定検査を行うことにより、アッパ抵抗24の抵抗値R1とロア抵抗25の抵抗値R2の設定を容易に行うことができる。
ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の比対称性は、コントローラー3の製造要因によるものである。したがって、製造したいくつかのコントローラー3について、ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の対称性の測定検査を行うことにより、アッパ抵抗24の抵抗値R1とロア抵抗25の抵抗値R2の設定を容易に行うことができる。
以上に対し、実施形態1と同様に、アッパ抵抗24の抵抗値R1とロア抵抗25の抵抗値R2とを等しくし、図8Bに示したように、遮蔽部材23に対し、ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとの間の中間電位を印加した場合(期間Pにおいて(Vh1/2)=Vm1、かつ、期間Nにおいて(Vh2/2)=Vm2)、ポジティブ側信号VPSおよびネガティブ側信号VNSの変動に伴い、遮蔽部材23に印加された電位Visも変動する。
本実施形態によれば、衝撃センサ2は、所定の抵抗値R1を有し、一端がポジティブサイド線路4aに接続されたアッパ抵抗24と、所定の抵抗値R2を有し、アッパ抵抗24の他端とネガティブサイド線路4bとを接続したロア抵抗25とを備え、遮蔽部材23は、アッパ抵抗24とロア抵抗25との接続点である中間点Pmmに接続されている。そして、差動伝送方式によって受信される要求信号について、ポジティブサイド線路4a上のポジティブ側信号VPSと、ネガティブサイド線路4b上のネガティブ側信号VNSとが、互いに対称関係に無い場合、ロア抵抗25の抵抗値R2に対するアッパ抵抗24の抵抗値R1の比が、ネガティブ側信号VNSの電圧に対する、ポジティブ側信号VPSの電圧の比と等しくなるように設定している。これにより、ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとが、互いに対称関係に無い場合においても、遮蔽部材23に対し、常に一定の電位Visを印加することができ、衝撃センサ2における放射ノイズの遮断効率を向上させることができる。
また、ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとが、互いに対称関係に無い場合においても、衝撃センサ2からの放射ノイズを低減できるため、ポジティブ側信号VPSとネガティブ側信号VNSとを対称化する回路を、コントローラー3に設ける必要もなくなる。
尚、本発明において、ロア抵抗25の抵抗値R2に対するアッパ抵抗24の抵抗値R1の比が、ネガティブサイド線路4b上のネガティブ側信号VNSの電圧に対する、ポジティブサイド線路4a上のポジティブ側信号VPSの電圧の比と等しくなるように設定することには、衝撃センサ2からの放射ノイズを低減できる効果を有する範囲内において、双方の比の間に、実質的に若干の差異がある場合を含んでいる。
尚、本発明において、ロア抵抗25の抵抗値R2に対するアッパ抵抗24の抵抗値R1の比が、ネガティブサイド線路4b上のネガティブ側信号VNSの電圧に対する、ポジティブサイド線路4a上のポジティブ側信号VPSの電圧の比と等しくなるように設定することには、衝撃センサ2からの放射ノイズを低減できる効果を有する範囲内において、双方の比の間に、実質的に若干の差異がある場合を含んでいる。
<他の実施形態>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明は、加速度センサおよび圧力センサのみではなく、速度センサ、変位センサ、ヨーレイトセンサ、流量センサ、温度センサ等のあらゆるセンサ装置に適用可能である。
また、本発明は、産業用機械、家庭用電気機器等、車両以外の装置に搭載するセンサ装置にも適用することができる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明は、加速度センサおよび圧力センサのみではなく、速度センサ、変位センサ、ヨーレイトセンサ、流量センサ、温度センサ等のあらゆるセンサ装置に適用可能である。
また、本発明は、産業用機械、家庭用電気機器等、車両以外の装置に搭載するセンサ装置にも適用することができる。
図面中、1は車両衝突検知装置、2は衝撃センサ(センサ装置)、2aは右前方衝撃センサ(センサ装置)、2bは左前方衝撃センサ(センサ装置)、2cは右ピラー衝撃センサ(センサ装置)、2dは左ピラー衝撃センサ(センサ装置)、2eは右前ドア衝撃センサ(センサ装置)、2fは左前ドア衝撃センサ(センサ装置)、2gは右後ドア衝撃センサ(センサ装置)、2hは左後ドア衝撃センサ(センサ装置)、2i,2jはセーフィングセンサ(センサ装置)、3はコントローラー、4aはポジティブサイド線路(第1線路)、4bはネガティブサイド線路(第2線路)、8は車両、21は検出部(検出手段)、22は通信部(通信手段)、23は遮蔽部材(導電性遮蔽手段)、24はアッパ抵抗(第1抵抗手段)、25はロア抵抗(第2抵抗手段)、Pmmは中間点(第1抵抗手段と第2抵抗手段との接続点)、VPSはポジティブ側信号(第1線路上の信号)、VNSはネガティブ側信号(第2線路上の信号)を示している。
Claims (5)
- 所定の物理量を検出し、該物理量を検出信号に変換する検出手段(21)と、
第1線路(4a)および第2線路(4b)によりコントローラー(3)と接続され、該コントローラーからの受信および前記コントローラーへの送信のうちの少なくとも一方を差動伝送方式によって行い、前記コントローラーから受信した要求信号に基づいて、前記検出手段が形成した前記検出信号を送信する通信手段(22)と、
一定の電位が印加され、前記検出手段および前記通信手段を覆った導電性遮蔽手段(23)と、
を備えたセンサ装置(2)。 - 前記導電性遮蔽手段には、前記第1線路と前記第2線路との間の中間電位が印加された請求項1記載のセンサ装置。
- 所定の抵抗値を有し、一端が前記第1線路に接続された第1抵抗手段(24)と、
該第1抵抗手段と同一の抵抗値を有し、前記第1抵抗手段の他端と、前記第2線路とを接続した第2抵抗手段(25)と、
を備え、
前記導電性遮蔽手段は、前記第1抵抗手段と前記第2抵抗手段との接続点(Pmm)に接続されている請求項2記載のセンサ装置。 - 所定の抵抗値を有し、一端が前記第1線路に接続された第1抵抗手段(24)と、
所定の抵抗値を有し、前記第1抵抗手段の他端と、前記第2線路とを接続した第2抵抗手段(25)と、
を備え、
前記導電性遮蔽手段は、前記第1抵抗手段と前記第2抵抗手段との接続点(Pmm)に接続されており、
差動伝送方式によって受信される前記要求信号または差動伝送方式によって送信される前記検出信号について、前記第1線路上の信号(VPS)と、前記第2線路上の信号(VNS)とが、互いに対称関係に無い場合、前記第2抵抗手段の抵抗値に対する前記第1抵抗手段の抵抗値の比が、前記第2線路の電圧に対する前記第1線路の電圧の比と等しい請求項1記載のセンサ装置。 - 請求項1乃至4のうちのいずれか一項に記載された前記センサ装置であって、車両(8)に発生した衝撃を検出する衝撃センサ(2)と、
該衝撃センサに接続され、前記衝撃センサによる検出値に基づいて、前記車両の衝突を判定するコントローラー(3)と、
前記衝撃センサと前記コントローラーとを接続し、前記コントローラーから前記衝撃センサへの送信および前記衝撃センサから前記コントローラーへの送信のうちの少なくとも一方を、差動伝送方式によって行うための第1線路(4a)および第2線路(4b)と、
を備えた車両衝突検知装置(1)。
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