(57)【要約】【課題】回路面積を大きくすることなく、センサの車両への誤組み付けを抑制することができる車両用電子装置を提供すること。【解決手段】車両に搭載されて識別信号を出力する加速度センサ１〜９と、識別信号を用いて各センサ１〜９の車両における組み付け位置が正しいか否かを判定するＥＣＵ１０とを備える車両用電子装置であって、加速度センサ１〜９は、識別信号の少なくとも一部として、固有の出力値である自己診断出力及び固有の出力値であるオフセット出力の少なくとも一方をＥＣＵ１０に出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて識別信号を出力する複数のセンサと、
前記識別信号を用いて各センサの前記車両における組み付け位置が正しいか否かを判定する判定部と、
を備える車両用電子装置であって、
各センサは、前記識別信号の少なくとも一部として、固有の出力値である自己診断出力及び固有の出力値であるオフセット出力の少なくとも一方を前記判定部に出力することを特徴とする車両用電子装置。
【請求項２】
前記自己診断出力の出力値及び前記オフセット出力の出力値は、各センサの用途、検出レンジ、取付方向のいずれかに応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される複数のセンサとセンサの組み付け位置が正しいか否かを判定する判定部とを備えてなる車両用電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用電子装置の一例として特許文献１に示されるものがある。特許文献１の車両用電子制御装置は、複数の電子制御装置と上位制御装置とがＬＡＮで接続されている。そして、各電子制御装置は、内部に設けられるＰＲＯＭに識別コードを記憶しており、この識別コードを上位制御装置に出力する。上位制御装置は、この識別コードによって、複数の電子制御装置の車両への誤組み付けを検出するものである。
【特許文献１】特開平７−９３００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車両には、多くのセンサも搭載されるものである。このようなセンサに関しても、各センサは、識別コードを記憶しており、その識別コードを上位制御装置に出力する。そして、上位制御装置は、その識別コードを用いて各センサの車両への誤組み付けを検出するものである。しかしながら、多くのセンサに識別コードを付与する場合、識別コードのビット数が増え、各センサにおける回路面積（識別コードを記憶するメモリの面積）が大きくなるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、回路面積を大きくすることなく、センサの車両への誤組み付けを抑制することができる車両用電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に記載の車両用電子装置は、車両に搭載されて識別信号を出力する複数のセンサと、識別信号を用いて各センサの車両における組み付け位置が正しいか否かを判定する判定部とを備える車両用電子装置であって、各センサは、識別信号の少なくとも一部として、固有の出力値である自己診断出力及び固有の出力値であるオフセット出力の少なくとも一方を判定部に出力するものである。
【０００６】
このように、識別信号の少なくとも一部を各センサの自己診断出力、オフセット出力とするので、識別コードを記憶しておくメモリをなくすか、もしくは、識別コードを記憶しておくメモリの面積を小さくしつつ、センサの車両のへの誤組み付けを抑制することができる。
【０００７】
また、請求項２に示すように、自己診断出力の出力値及びオフセット出力の出力値は、各センサの用途、検出レンジ、取付方向のいずれかに応じて設定されるようにしてもよい。このようにすることによって、適切に識別信号を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態における車両用電子装置の概略構成を示す図面である。図２は、本発明の実施の形態におけるセンサの概略構成を示す回路図である。図３は、本発明の実施の形態における識別信号の一例を説明する図面である。
【００１０】
本実施の形態における車両用電子装置は、図１に示すように、車両衝突時の衝撃、加速度を検出する乗員保護用加速度センサ（以下、単に加速度センサとも称する）１〜９とこの加速度センサ１〜９からの検出信号に基づいて所定の制御（例えば、エアバッグの展開など）を実施するＥＣＵ１０とを含むものである。なお、本実施の形態においては、車両に搭載される複数のセンサとして、乗員保護用加速度センサ１〜９を採用して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１１】
ＥＣＵ１０は、通常のコンピュータとして構成されており、内部には周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスライン（いずれも不図示）が備えられている。ＥＣＵ１０は、本実施の形態における判定部に相当するものである。ＥＣＵ１０は、加速度センサ１〜９からの検出信号に基づいて所定の制御を実施すると共に、加速度センサ１〜９の車両への誤組み付けを検出するものである。なお、この誤組み付けの検出に関しては後ほど詳しく説明する。
【００１２】
加速度センサ１〜９は、それぞれ右側フロントセンサ（前突右）１、左側フロントセンサ（前突左）２、一列席右側サイドセンサ（側突前右）３、一列席左側サイドセンサ（側突前左）４、二列席右側サイドセンサ（側突中右）５、二列席左側サイドセンサ（側突中左）６、三列席右側サイドセンサ（側突後右）７、三列席左側サイドセンサ（側突後左）８、横加速度センサ（側突中央）９をなすものである。
【００１３】
ここで、図２に基づいて加速度センサ１〜９の回路構成の概略を説明する。なお、加速度センサ１〜９は、基本的な回路構成は同一であるため、加速度センサ１の回路構成のみ説明し、加速度センサ２〜９の説明は省略する。
【００１４】
図２に示すように、加速度センサ１は、検出素子部、ＣＶ変換・自己診断部、増幅部、フィルター部を備えるものである。
【００１５】
検出素子部は、半導体基板にて形成された梁構造体を有する構造のセンサエレメント２０を備え、この梁構造体によって可動電極２１ａ，２１ｂ及び固定電極２２ａ，２２ｂが構成されている。そして、対向配置された可動電極２１ａ，２１ｂと固定電極２２ａ，２２ｂとによって差動の容量を構成し、各固定電極２２ａ，２２ｂに対して互いに反転する電圧を周期的に印加することで、可動電極２１ａ，２１ｂの変位に応じた差動容量変化に基づく加速度検出が行われるようになっている。
【００１６】
ＣＶ変換・自己診断部は、可動電極２１ａ，２１ｂ及び固定電極２２ａ，２２ｂからなる容量の変化を電圧に変換して出力するもので、オペアンプ３１、コンデンサ３３、及びスイッチ３２を含む。オペアンプ３１の反転入力端子は、可動電極２１ａ，２１ｂに接続されており、この反転入力端子と出力端子との間には、コンデンサ３３およびスイッチ３２が並列に接続されている。また、オペアンプ３１の非反転入力端子には、スイッチ３６によって、分圧抵抗３４，３５にて分圧された電圧（固定電極２２ａ，２２ｂに印加される電圧の半分の電圧）、もしくは、自己診断出力値調整用抵抗（以下、単に自己診断用抵抗とも称する）３７に応じた電圧のいずれかが入力される。
【００１７】
増幅部は、ＣＶ変換・自己診断部の出力を増幅して出力するもので、オペアンプ４１、検出レンジ調整用抵抗（以下、単にレンジ用抵抗とも称する）４２、オフセット出力値調整用抵抗（以下、単にオフセット用抵抗をも称する）４３を含む。オペアンプ４１の反転入力端子には、ＣＶ変換・自己診断部の出力端子が接続されており、この反転入力端子と出力端子との間にはレンジ用抵抗４２が接続されている。また、オペアンプ４１の非判定入力端子は、オフセット用抵抗４３を介してグランドに接続されている。
【００１８】
フィルター部は、増幅部の出力から高周波数成分を除去し、所定の周波数帯域の成分のみを取り出して加速度信号として出力する。フィルター部は、オペアンプ５１、抵抗５２、コンデンサ５３を含む。オペアンプ５１の反転入力端子には、増幅部の出力端子が接続されており、この反転入力端子と出力端子との間には抵抗５２とコンデンサ５３とが並列に接続されている。また、オペアンプ５１の非反転入力端子は、グランドに接続されている。なお、増幅部とフィルター部とは、配置が逆であっても加速度センサとして機能は達成できるものである。
【００１９】
通常、上述のような車両に搭載される加速度センサは、フロアＥＣＵ用、サテライトセンサ用、前突用、側突用、メイン用、セーフィング用など様々なバリエーションが用意されている。また、車両に設けられる加速度センサの取り付け治具（図示省略）はコストダウンのため共通化されている場合がある。つまり、加速度センサは、用途、検出レンジ、取付方向は異なるものの、車両への取付部（図示省略）の構造は共通化されている。したがって、加速度センサを車両に組み付ける場合、間違った箇所に組み付けられる可能性がある。
【００２０】
この誤組み付けを抑制するために、従来の車両用電子装置における加速度センサは、メモリに用途、検出レンジ、取付方向に基づいて付与された８ビットの識別コードを記憶していた（図６参照）。そして、加速度センサは、車両に取り付けられて電源供給がなされると自身の識別コードをＥＣＵに出力する。一方、誤組み付けを判定するＥＣＵは、加速度センサから出力された識別コードとその識別コードが出力されたポートとの対応関係、もしくは、加速度センサから出力された識別コードとその識別コードが出力された順番との対応関係で誤組み付けを判定するものであった。
【００２１】
しかしながら、このように識別コードを予めメモリに記憶しておくと、そのメモリの分だけ回路面積が大きくなってしまう。これによって、加速度センサの小型化、低価格化が阻害されることになる。
【００２２】
そこで、本実施の形態における車両用電子装置では、各加速度センサ１〜９は、識別信号の少なくとも一部として、固有の出力値である自己診断出力及び固有の出力値であるオフセット出力の少なくとも一方をＥＣＵ１０に出力することを特徴とするものである。
【００２３】
加速度センサ１〜９における識別信号としての自己診断出力値及びオフセット（０Ｇ）出力値の一例を図３に示す。
【００２４】
図３に示すように、検出レンジ（加速度レンジ）が同じ加速度センサは、自己診断出力の出力値を同じにする。すなわち、加速度レンジが２００Ｇの加速度センサ１〜４は４００ｍＶ、加速度レンジが１５０Ｇの加速度センサ５，６の自己診断出力は６００ｍＶ、加速度レンジが１００Ｇの加速度センサ７，８は８００ｍＶとする。そして、同じ検出レベルのものがない加速度センサ９は１０００ｍＶとする。また、用途が同じ加速度センサは、オフセット出力の出力値を同じにする。具体的には、加速度が印加されていない場合（＝０Ｇ）の際の加速度センサ１，２，９の出力電圧（＝０Ｇ出力）は２．５Ｖ、加速度センサ３，５，７は２．７Ｖ、加速度センサ４，６，８は２．３Ｖとする。
【００２５】
そして、加速度センサ１〜９は、車両に取り付けられて電源供給がなされるとＥＣＵ１０に対して、自身の識別信号として自己診断出力及びオフセット出力の出力値を出力する。一方、誤組み付けを判定するＥＣＵ１０は、加速度センサ１〜９から出力された自己診断出力及びオフセット出力の出力値とその出力値が出力されたポートとの対応関係、もしくは、出力値とその出力値が出力された順番との対応関係で誤組み付けを判定する。具体的には、加速度センサ毎に、自己診断出力とオフセット出力との組合せを異なせているため、ポートに予め設定された通りの組合せの自己診断出力とオフセット出力とが入力された場合は、正しい加速度センサがポートに接続されている、すなわち組み付けが正常であると判定することができる。一方、ポートに予め設定された組合せとは異なる自己診断出力、またはオフセット出力が入力された場合は誤った組み付けがなされたと判定することができる。
【００２６】
なお、自己診断出力の出力値は、図２のＣＶ変換・自己診断部における自己診断用抵抗３７を調整することによって設定することができる。自己診断出力の出力値は、２００ｍＶ〜２０００ｍＶの間で適宜設定できるものである。一方、オフセット出力の出力値は、図２の増幅部におけるオフセット用抵抗４３を調整することによって設定することができる。オフセット出力の出力値は、２〜３Ｖの間で適宜設定できるものである。
【００２７】
このように識別信号として、自己診断出力及びオフセット出力の出力値のみを用いることによって、識別コードを記憶しておくメモリを設ける必要がないので、回路面積を小さくしつつ、加速度センサ１〜９の車両への誤組み付けを抑制することができる。つまり、本実施の形態における車両用制御装置は、自己診断出力及びオフセット出力によって、図６に示したような識別コードを用いることなく、加速度センサ１〜９の車両への誤組み付けを検出することが可能となる。
【００２８】
また、上述の識別信号として、自己診断出力及びオフセット出力の出力値のみを用いる必要はなく、識別信号の少なくとも一部を自己診断出力及び／又はオフセット出力の出力値とすることによって本発明の目的は達成できる。つまり、識別信号として、識別コードと自己診断出力及び／又はオフセット出力の出力値とを用いるようにしてもよい。
【００２９】
図４に示す例の場合、図６に示す８ビットの識別コードのｂ７ｂ６の２ビットをオフセット出力の出力値で肩代わりするものである。このようにすると、図６に示す８ビットの識別コードに対してｂ７ｂ６の２ビット分メモリを小さくすることができる。
【００３０】
また、図５に示す例の場合、図６に示す８ビットの識別コードのｂ５ｂ４の２ビットを自己診断出力の出力値で肩代わりするものである。このようにすると、図６に示す８ビットの識別コードからｂ５ｂ４の２ビット分メモリを小さくすることができる。
【００３１】
さらに、図４と図５に示す例を組み合わせることによって、図６に示す８ビットの識別コードからｂ７ｂ６ｂ５ｂ４の４ビット分メモリを小さくすることができる。
【００３２】
なお、固有の出力値は、全ての加速度センサで異ならせる必要はなく、上述のように互いに組み付け位置を換えても適切なセンサ出力を得られるような加速度センサ同士であれば、同じ出力値を設定してもよい（例えば、加速度センサ１と加速度センサ２）。つまり、加速度センサのバリエーション毎に固有の出力値を出力するように設定すればよい。
【００３３】
また、上記説明は加速度センサを一例として説明を行ったが、自己診断出力とオフセット出力とを有し、車両内に複数備えられているセンサであれば、本発明を適用することができる。一例としては、ロール検出、ヨー検出、ピッチ検出のために車両に複数備えられているジャイロセンサ（角速度センサ）にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態における車両用電子装置の概略構成を示す図面である。
【図２】本発明の実施の形態におけるセンサの概略構成を示す回路図である。
【図３】本発明の実施の形態における識別信号の一例を説明する図面である。
【図４】本発明の実施の形態における識別信号のオフセット出力値と識別コードとの関係を示す図面である。
【図５】本発明の実施の形態における識別信号の自己診断出力値と識別コードとの関係を示す図面である。
【図６】８ビットの識別コードを説明する図面である。
【符号の説明】
【００３５】
１〜９  加速度センサ、１０  ＥＣＵ、２０  センサエレメント、２１ａ，２１ｂ  可動電極、２２ａ，２２ｂ  固定電極、３１  オペアンプ、３２  スイッチ、３３  コンデンサ、３４，３５  分圧抵抗、３６  スイッチ、３７  自己診断出力値調整用抵抗（自己診断用抵抗）、４１  オペアンプ、４２  検出レンジ調整用抵抗（レンジ用抵抗）、４３  オフセット出力値調整用抵抗（オフセット用抵抗）、５１  オペアンプ、５２  抵抗、５３  コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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