JP4193772B2 - Occupant detection device - Google Patents
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Description
本発明は、乗員検出装置に関するものである。 The present invention relates to an occupant detection device.
従来、自動車などの車両のシート本体に加わる荷重を検出して乗員判定を行う乗員検出装置に適用しうる断線検出に関し、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。この装置は、通常動作状態では、出力トランジスタ(Q)はベースに印加されるセンサの検出電圧に応じてコレクタ−エミッタ間を流れる電流を増減する。これに伴い、抵抗(R1及びR2)の電圧降下が変化して信号出力端子(13)の電圧(EOUT )が増減し、これに接続された変換器(20)の抵抗(R4)の電圧降下を変化させる。このセンサの検出電圧に応じた抵抗(R4)の電圧降下に基づき、監視対象の状態が検出されるようになっている。 Conventionally, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 is known regarding disconnection detection that can be applied to an occupant detection device that detects an occupant by detecting a load applied to a seat body of a vehicle such as an automobile. In this device, in the normal operation state, the output transistor (Q) increases or decreases the current flowing between the collector and the emitter in accordance with the detection voltage of the sensor applied to the base. Along with this, the voltage drop of the resistors (R1 and R2) changes to increase or decrease the voltage (EOUT) of the signal output terminal (13), and the voltage drop of the resistor (R4) of the converter (20) connected thereto. To change. The state of the monitoring target is detected based on the voltage drop of the resistor (R4) corresponding to the detection voltage of the sensor.
このような構成において、電源端子(12,22)間が断線(開放)すると、出力トランジスタのエミッタがGNDから開放されてオフ状態となる。このとき、抵抗(R4)の電圧降下を通常動作状態で発生しうる電圧上限よりも大きく(例えば4.8V以上)して上記断線を検出するための出力トランジスタのオフ状態でのHレベルのクランプ電圧(例えば4.4V以上)を確保するため、信号出力端子(13)の電圧を高く設定しておく必要がある。 In such a configuration, when the power supply terminals (12, 22) are disconnected (opened), the emitter of the output transistor is released from GND and turned off. At this time, the voltage drop of the resistor (R4) is larger than the upper limit of the voltage that can be generated in the normal operation state (for example, 4.8 V or more), and the output transistor for detecting the disconnection is clamped at the H level. In order to secure a voltage (for example, 4.4 V or more), it is necessary to set the voltage of the signal output terminal (13) high.
出力トランジスタのオフ状態での信号出力端子(13)の電圧は抵抗(R3)及び抵抗(R4)の合成抵抗と、抵抗(R1)との分圧比により決定される。従って、抵抗(R1)に対して抵抗(R4)の抵抗値を十分に大きく(例えば100kΩ以上)設定することで、電源端子(12,22)間の開放(断線)を検出可能にしている。
ところで、このような構成を採用する場合、例えば電源電圧(E)が5Vとして信号出力端子(13)から信号入力端子(23)への出力電流は、0.05mA(≒5V/100kΩ)以下と小さくなる。そして、これら信号出力端子(13)及び信号入力端子(23)が汎用の銅に錫メッキされた端子である場合には、電流が小さいためにこれら信号出力端子(13)及び信号入力端子(23)に形成される酸化膜を電流によって破砕することが困難となる。あるいは、この酸化膜の対策としてこれら信号出力端子(13)及び信号入力端子(23)に金メッキを施す必要性が生じ、製造工数及び製造コストの増大を余儀なくされる。 By the way, when such a configuration is adopted, for example, the power supply voltage (E) is 5 V, and the output current from the signal output terminal (13) to the signal input terminal (23) is 0.05 mA (≈5 V / 100 kΩ) or less. Get smaller. If the signal output terminal (13) and the signal input terminal (23) are tin-plated terminals for general-purpose copper, since the current is small, the signal output terminal (13) and the signal input terminal (23 It is difficult to crush the oxide film formed in (1) with an electric current. Alternatively, it is necessary to apply gold plating to the signal output terminal (13) and the signal input terminal (23) as a countermeasure against the oxide film, which necessitates an increase in manufacturing man-hours and manufacturing costs.
また、抵抗(R4)の抵抗値が大きく信号系ライン(信号出力端子及び信号入力端子間)が高インピーダンスになるため、周辺ノイズ等の影響を受けやすくなって信号出力端子(13)から信号入力端子(23)への出力電流が変動することがある。 In addition, since the resistance value of the resistor (R4) is large and the signal system line (between the signal output terminal and the signal input terminal) has a high impedance, the signal input from the signal output terminal (13) becomes easy to be affected by peripheral noise. The output current to the terminal (23) may fluctuate.
本発明の目的は、信号系ラインのインピーダンスを高くすることなく、制御装置と荷重センサとの間の断線を検出することができる乗員検出装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the passenger | crew detection apparatus which can detect the disconnection between a control apparatus and a load sensor, without making the impedance of a signal system line high.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、シート本体に加わる荷重に応じた荷重情報を取得する荷重センサと、前記荷重センサに信号系ラインを介してディジタル双方向通信可能に接続され、該荷重センサに情報要求信号を前記信号系ラインを介して送信することで該荷重センサが応答する前記荷重情報に対応する荷重情報信号を前記信号系ラインを介して受信して乗員判定を行う制御装置とを備えた乗員検出装置において、前記制御装置及び該制御装置を介して前記荷重センサに給電するH(ハイ)レベルとなる第1電源系ラインと、前記制御装置及び該制御装置を介して前記荷重センサに給電するL(ロー)レベルとなる第2電源系ラインとを備え、前記制御装置は、前記信号系ラインに接続された第1端子と前記第2電源系ラインに接続された第2端子と前記情報要求信号を入力する制御端子とを有し、前記荷重センサに対して前記情報要求信号を送信させるべく、前記制御端子から入力した前記情報要求信号のレベル(Hレベル・Lレベル)に合わせてオン・オフすることで前記信号系ラインのレベルを変動させるスイッチング素子と、一端が前記第1電源系ラインに接続されるとともに他端が前記信号系ラインに接続されたプルアップ抵抗とを備え、前記荷重センサは、前記信号系ラインに接続された第1センサ側端子と前記第2電源系ラインに接続された第2センサ側端子と前記荷重情報信号を入力するセンサ側制御端子とを有し、前記制御装置に対して前記荷重情報信号を送信させるべく、前記センサ側制御端子から入力した前記荷重情報信号のレベル(Hレベル・Lレベル)に合わせてオン・オフすることで前記信号系ラインのレベルを変動させるセンサ側スイッチング素子を備え、前記制御装置は、前記信号系ラインを構成する該制御装置内のラインの電圧がH(ハイ)レベルに固定された場合、該Hレベルへの固定に基づいて、前記第1電源系ライン、前記第2電源系ライン、若しくは前記信号系ラインが断線したことを検出することを要旨とする。 In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is capable of digital two-way communication via a signal line to a load sensor that acquires load information corresponding to a load applied to the seat body and the load sensor. A load information signal corresponding to the load information to which the load sensor responds is transmitted via the signal system line by transmitting an information request signal to the load sensor via the signal system line. An occupant detection device including a control device that performs a determination, the control device and a first power supply system line that is at an H (high) level that supplies power to the load sensor via the control device, the control device, and the control through the device and a second power supply system line becomes L (low) level to power the load sensor, the control device, the second conductive first terminal connected to the signal system line It has a control terminal for receiving the information request signal and the second terminal connected to the system lines, in order to transmit the information request signal to the load sensor, the information request signal input from the control terminal level and (H level · L level) in accordance with Ru varying the level of the signal system line by turning on and off the switching element, the signal system is the other end with one end connected to the first power system line and a pull-up resistor connected to the line, the load sensor, the signal system the load information and the second sensor-side terminal connected to the first sensor terminal second power supply system line connected to the line It has a sensor-side control terminal for receiving a signal, in order to transmit the load information signal to the controller, level of the load information signal inputted from the sensor-side control terminal (H level · L level) in accordance with an on-off sensor side switching elements Ru varying the level of the signal system line by the control device, the control device constituting the signal system line When the voltage of the line is fixed to the H (high) level, it is detected that the first power supply system line, the second power supply system line, or the signal system line is disconnected based on the fixation to the H level. The gist is to do.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の乗員検出装置において、前記荷重センサは、前記シート本体に加わる荷重に応じた歪み量に応じてゲージ電圧を発生する歪みゲージを備え、該ゲージ電圧に基づき荷重情報を取得することを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the occupant detection device according to the first aspect, the load sensor includes a strain gauge that generates a gauge voltage in accordance with a strain amount corresponding to a load applied to the seat body, The gist is to obtain load information based on the gauge voltage.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の乗員検出装置において、前記制御装置は、前記荷重センサからの前記荷重情報信号の受信待ち時に前記スイッチング素子をオフ状態に維持するとともに、該受信待ち時において前記制御装置内のラインの電圧がHレベルに固定されたことに基づいて、前記第1電源系ライン、前記第2電源系ライン、若しくは前記信号系ラインが断線したことを検出することを要旨とする。
(作用)
各請求項に記載の発明によれば、前記制御装置が備えるスイッチング素子の制御端子に前記情報要求信号を入力することで、該スイッチング素子は該情報要求信号のレベル(Hレベル・Lレベル)に合わせてオン・オフする。そして、前記スイッチング素子のオン状態では、前記プルアップ抵抗及び該スイッチング素子を介して電流が流れることで該プルアップ抵抗に電圧降下が生じ、前記信号系ラインはLレベルになる。一方、前記スイッチング素子のオフ状態では、前記プルアップ抵抗に電圧降下が生じることはなく、前記信号系ラインは前記第1電源系ラインと等電位のHレベルになる。このように、前記情報要求信号のレベルに合わせて前記信号系ラインのレベルが変動することで、該信号系ラインを介して前記荷重センサに該情報要求信号が送信される。
According to a third aspect of the present invention, in the occupant detection device according to the first or second aspect, the control device maintains the switching element in an OFF state while waiting for reception of the load information signal from the load sensor. In addition, the first power supply system line, the second power supply system line, or the signal system line is disconnected based on the fact that the voltage of the line in the control device is fixed at the H level when waiting for reception. The gist is to detect this.
(Function)
According to the invention described in each claim, by inputting the information request signal to the control terminal of the switching element by the control device comprises, the switching element is on the level (H level · L level) of the information request signal Turn on and off together. In the ON state of the switching element, a voltage drop occurs in the pull-up resistor due to the current flowing through the pull-up resistor and the switching element, and the signal system line becomes L level. On the other hand, in the OFF state of the switching element, no voltage drop occurs in the pull-up resistor, and the signal system line is at the H level having the same potential as the first power supply system line. Thus, the information request signal is transmitted to the load sensor through the signal system line when the level of the signal system line varies according to the level of the information request signal.
一方、前記荷重センサが備えるセンサ側スイッチング素子のセンサ側制御端子に前記荷重情報信号を入力することで、該センサ側スイッチング素子は該荷重情報信号のレベル(Hレベル・Lレベル)に合わせてオン・オフする。そして、前記センサ側スイッチング素子のオン状態では、前記プルアップ抵抗及び該センサ側スイッチング素子を介して電流が流れることで該プルアップ抵抗に電圧降下が生じ、前記信号系ラインはLレベルになる。一方、前記センサ側スイッチング素子のオフ状態では、前記プルアップ抵抗に電圧降下が生じることはなく、前記信号系ラインは前記第1電源系ラインと等電位のHレベルになる。このように、前記荷重情報信号のレベルに合わせて前記信号系ラインのレベルが変動することで、該信号系ラインを介して前記制御装置に該荷重情報信号が送信される。 On the other hand, by inputting the load information signal to the sensor-side control terminal of the sensor-side switching element provided in the load sensor, the sensor-side switching element is turned on in accordance with the level (H level / L level) of the load information signal. -Turn off. When the sensor-side switching element is in an ON state, a current flows through the pull-up resistor and the sensor-side switching element, so that a voltage drop occurs in the pull-up resistor, and the signal system line becomes L level. On the other hand, when the sensor-side switching element is in the OFF state, no voltage drop occurs in the pull-up resistor, and the signal system line is at the same potential as the first power supply system line. Thus, the load information signal is transmitted to the control device via the signal system line when the level of the signal system line varies in accordance with the level of the load information signal.
ここで、前記制御装置と前記荷重センサとの間において前記第1電源系ライン、前記第2電源系ライン、若しくは前記信号系ラインが断線したとする。このとき、前記制御装置側では、前記荷重センサからの荷重情報信号の受信待ちの際に該荷重情報信号のレベルの如何に関わらず前記プルアップ抵抗に電圧降下が生じることはなく、該制御装置側において前記信号系ラインのレベルはHレベルに固定される。従って、前記制御装置では、前記受信待ち状態での前記信号系ラインのレベル(Hレベルへの固定)に基づき前記第1電源系ライン、前記第2電源系ライン、若しくは前記信号系ラインの断線が検出される。 Here, it is assumed that the first power supply system line, the second power supply system line, or the signal system line is disconnected between the control device and the load sensor. At this time, on the control device side, no voltage drop occurs in the pull-up resistor regardless of the level of the load information signal when waiting to receive the load information signal from the load sensor. On the side, the level of the signal system line is fixed at the H level. Therefore, in the control device, disconnection of the first power system line, the second power system line, or the signal system line is based on the level of the signal system line in the reception waiting state (fixed to the H level). Detected.
なお、前記制御装置側に抵抗値の低いプルアップ抵抗を設置したことで、信号系ラインのインピーダンスも低く抑えられる。 By installing a pull-up resistor having a low resistance value on the control device side, the impedance of the signal system line can be kept low.
以上詳述したように、各請求項に記載の発明では、信号系ラインのインピーダンスを高くすることなく、制御装置と荷重センサとの間の断線を検出することができる。 As described above in detail, in the invention according to each claim, it is possible to detect disconnection between without controller and the load sensor to increase the impedance of the signal system line.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、例えば自動車などの車両の助手席側に搭載されるシート本体1の骨格部を示す側面図である。なお、図1で示される骨格部は、シート本体1の幅方向(図1において紙面に直交する方向)で対をなして配設されており、ここでは車両の前方に向かって左側に配置された骨格部をシート外側から見た側面図を示している。車両の前方に向かって右側に配置される骨格部については同様の形状であるため、左側の骨格部を代表して以下に説明する。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing a skeleton part of a seat body 1 mounted on a passenger seat side of a vehicle such as an automobile. 1 are arranged in pairs in the width direction of the seat body 1 (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1), and are arranged on the left side toward the front of the vehicle here. The side view which looked at the skeleton part from the sheet | seat outer side is shown. Since the skeleton portion arranged on the right side toward the front of the vehicle has the same shape, the left skeleton portion will be described below as a representative.
図1に示されるように、車両フロア2の上面には、前後一対のブラケット3が固着され、その前後一対のブラケット3に対してロアレール4が車両フロア2に沿って支持固定されている。そして、このロアレール4には、その上方においてアッパレール5が前後方向に摺動可能に装着されている。 As shown in FIG. 1, a pair of front and rear brackets 3 are fixed to the upper surface of the vehicle floor 2, and a lower rail 4 is supported and fixed along the vehicle floor 2 with respect to the pair of front and rear brackets 3. An upper rail 5 is mounted on the lower rail 4 so as to be slidable in the front-rear direction.
また、上記アッパレール5の上面には、前後一対のセンサ本体6を介して所定の間隔をおいてロアアーム7が支持されている。このロアアーム7は、シートクッション8の骨格をなすものである。なお、本実施形態では、前後で対をなすセンサ本体6は、反対側の分も含めて合計4個が配設されている。
A
図1に拡大して示したように、上記センサ本体6は、第1ブラケット11及び第2ブラケット12と、起歪体13と、荷重センサ14とを備えている。そして、上記荷重センサ14は、歪みゲージ15及び信号処理装置16を備えている。上記第1ブラケット11は、アッパレール5の先端部においてその上面に固定されており、基端側には上方に平坦に突出する支持部11aが形成されている。一方、上記第2ブラケット12は、ロアアーム7の先端部においてその下面に固定されており、先端側には下方に平坦に突出する支持部12aが形成されている。これら第1及び第2ブラケット11,12は、上記支持部11a,12aが互い違いに突出するように上下に対向している。
As shown in an enlarged view in FIG. 1, the
前記起歪体13は、第1及び第2ブラケット11,12の長手方向に沿って伸びる板状に形成されている。そして、上記起歪体13の一側端部及び他側端部はそれぞれ前記支持部11a,12aに固着されている。従って、上記起歪体13は、支持部11a側の端部を固定端として支持部12a側の端部からロアアーム7(シート本体1)に加わる荷重を受ける片持ち梁の形状を有しており、その中間部において撓み部13aを形成している。前記荷重センサ14の歪みゲージ15はこの撓み部13aの一側(図1の上側)端面に貼着されており、前記信号処理装置16は支持部11aに支持される起歪体13の一側端部の上面に搭載されている。上記起歪体13は、第2ブラケット12(支持部12a)から上下方向の荷重が加わることで、支持部11a側の端部を支点に曲がる。前記歪みゲージ15は、この起歪体13(撓み部13a)の曲げに伴う歪み量に応じてゲージ電圧を発生させるものである。このゲージ電圧は、基本的にシート本体に加わる荷重に応じてリニアに変動する。そして、上記信号処理装置16は歪みゲージ15に接続されており、上記ゲージ電圧に基づきシート本体1に加わる荷重に応じた荷重情報の取得等をする。すなわち、信号処理装置16は各種アナログ回路及びディジタル回路等を混載しており、上記ゲージ電圧をA/D(アナログ/ディジタル)変換して荷重情報としてそのメモリに書き込み・記憶する。従って、信号処理装置16のメモリには、上記荷重情報の取得タイミングに合わせて最新の荷重情報が更新・記憶されている。
The
なお、前記ロアアーム7にはECU20が支持されており、このECU20には全て(4個)のセンサ本体6に設けられた荷重センサ14(信号処理装置16)がそれぞれ信号線21を介してディジタル双方向通信可能に接続されている。ECU20はディジタルコンピュータからなり、中央演算処理装置(以下、CPU(Central Processing Unit )という)、各種プログラム及びマップ等を記憶したROM、各種データ等の読み書き可能なRAM(ランダムアクセスメモリ)、例えばEEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)よりなる書き換え可能な不揮発性のメモリ等を一体的に備えている。
An
このECU20は、これら荷重センサ14が取得した荷重情報に対応する荷重情報信号を受信して乗員判定等を行う。詳述すると、ECU20は前記信号線21を介して各荷重センサ14の信号処理装置16に情報要求信号を出力する。このとき、各信号処理装置16は、ECU20からの情報要求信号を受信することで、そのメモリに記憶された荷重情報を読み込んでこれを所定の送信用フォーマットに成形した荷重情報信号を生成し、同荷重情報信号をECU20に送信する。ECU20は、各荷重センサ14が応答する前記荷重情報信号を受信することで、これら荷重情報信号に含まれる荷重情報を取得(入力)する。
The
ここで、1つの荷重センサ14を代表してこれとECU20との間の信号の送受及び給電に係る電気的構成について、図2のブロック図に基づき説明する。同図に示されるように、ECU20は、荷重センサ14との接続用の第1電源端子20a、第2電源端子20b及び信号端子20cを備えている。これら第1電源端子20a、第2電源端子20b及び信号端子20cは、汎用の銅に錫メッキされた端子である。また、ECU20は、Hレベルとなる所定レベル(例えば5V)Vccに設定された第1電源配線L1を備えており、その一端は第1電源端子20aに接続されている。さらに、ECU20は、Lレベルとなる所定レベル(例えば0V)GNDに設定された第2電源配線L2を備えており、その一端は第2電源端子20bに接続されている。ECU20は、これら第1及び第2電源配線L1,L2により給電されている。
Here, the electrical configuration relating to transmission / reception of signals and power supply between the
上記信号端子20cは、信号配線L3を介して荷重センサ14からの信号を入力するためのCPUの受信部22に接続されている。そして、第1電源配線L1及び信号配線L3には、それぞれプルアップ抵抗23の一端及び他端がそれぞれ接続されている。このプルアップ抵抗23の抵抗値は、例えば数kΩである。さらに、信号配線L3には、抵抗Rを介してスイッチング素子としてのNPN型のトランジスタ24の第1端子としてのコレクタが接続されており、同トランジスタ24の第2端子としてのエミッタには、第2電源配線L2が接続されている。この抵抗Rの抵抗値は、プルアップ抵抗23の抵抗値よりも十分に小さく(例えば数百Ω)設定されている。このトランジスタ24の制御端子としてのベースは、荷重センサ14に信号を出力するためのCPUの送信部25に接続されている。
The
一方、前記荷重センサ14の信号処理装置16は、ECU20との接続用の第1センサ側電源端子16a、第2センサ側電源端子16b及びセンサ側信号端子16cを備えている。これら第1センサ側電源端子16a、第2センサ側電源端子16b及びセンサ側信号端子16cも、汎用の銅に錫メッキされた端子である。第1センサ側電源端子16aは第1電源線W1を介して前記第1電源端子20aと接続されており、第2センサ側電源端子16bは第2電源線W2を介して前記第2電源端子20bと接続されている。また、センサ側信号端子16cは、前記信号線21を介して前記信号端子20cと接続されている。つまり、上記第1及び第2電源線W1,W2及び信号線21は、信号処理装置16及びECU20間を接続する外部配線を構成している。
On the other hand, the
前記歪みゲージ15は、4個のストレーン・ゲージG1,G2,G3,G4を備えている。これらストレーン・ゲージG1〜G4の抵抗値は、例えば数百Ωであってその歪み量に応じて変化する。ストレーン・ゲージG1及びストレーン・ゲージG2、ストレーン・ゲージG3及びストレーン・ゲージG4はそれぞれ直列接続されている。これら直列接続されたストレーン・ゲージG1,G2と、ストレーン・ゲージG3,G4とは並列接続されている。
The
そして、ストレーン・ゲージG1,G3が接続される一端は、信号処理装置16が備える第1センサ側電源配線L11を介して前記第1センサ側電源端子16aに接続されている。従って、ストレーン・ゲージG1,G3が接続される一端及び第1センサ側電源配線L11は、第1電源線W1を介して第1電源配線L1に接続され、所定レベルVccに設定されている。一方、ストレーン・ゲージG2,G4が接続される他端は、信号処理装置16が備える第2センサ側電源配線L12を介して前記第2センサ側電源端子16bに接続されている。従って、ストレーン・ゲージG2,G4が接続される他端及び第2センサ側電源配線L12は、第2電源線W2を介して第2電源配線L2に接続され、所定レベルGNDに設定されている。
One end to which the strain gauges G1 and G3 are connected is connected to the first sensor-side
また、ストレーン・ゲージG1,G2の接続部C1及びストレーン・ゲージG3,G4の接続部C2は、それぞれ信号処理装置16が備える信号処理部31と接続されている。前記歪みゲージ15は、これら接続部C1,C2間の電圧をゲージ電圧V1として信号処理部31に出力する。
Further, the connection portions C1 of the strain gauges G1 and G2 and the connection portions C2 of the strain gauges G3 and G4 are connected to the
前記信号処理装置16の信号処理部31は、ゲージ電圧V1に基づき前述の荷重情報の取得等を行うもので、前記第1センサ側電源配線L11及び第2センサ側電源配線L12にそれぞれ接続されて給電されている。つまり、上記信号処理部31は、ECU20側から給電されている。また、上記信号処理部31が備える受信部32は、直列接続された抵抗R1,R2の配設されたセンサ側信号配線L13を介して前記センサ側信号端子16cに接続されている。上記受信部32は、ECU20からの信号を入力するためのものである。なお、抵抗R1,R2の接続部には、一端が第2センサ側電源配線L12に接続されたコンデンサCの他端が接続されている。これら抵抗R1,R2及びコンデンサCはフィルタを構成している。
The
さらに、センサ側信号配線L13及び第2センサ側電源配線L12には、センサ側スイッチング素子としてのNチャネル型のFET33の第1センサ側端子としてのドレイン及び第2センサ側端子としてのソースがそれぞれ接続されている。このFET33のセンサ側制御端子としてのゲートは、ECU20に信号を出力するための信号処理部31の送信部34に接続されている。なお、信号処理装置16の第2センサ側電源配線L12及びセンサ側信号配線L13間(FET33のドレイン及びソース間)には、静電気・ノイズ除去用のダイオードDが接続されている。
Further, the drain as the first sensor side terminal and the source as the second sensor side terminal of the N-
なお、本実施形態においては、第1電源配線L1、第1電源線W1及び第1センサ側電源配線L11により第1電源系ラインが形成されており、第2電源配線L2、第2電源線W2及び第2センサ側電源配線L12により第2電源系ラインが形成されている。また、信号配線L3、信号線21及びセンサ側信号配線L13により信号系ラインが形成されている。
In the present embodiment, the first power supply line is formed by the first power supply line L1, the first power supply line W1, and the first sensor side power supply line L11, and the second power supply line L2 and the second power supply line W2 are formed. The second power supply line is formed by the second sensor side power supply wiring L12. The signal line L3, the
以上の回路構成において、信号の送受に係る通常の動作について、ECU20側から信号(情報要求信号)を送信する場合を説明する。このとき、信号処理装置16は、ECU20からの信号待ちのためにFET33をオフ状態に維持している。ここで、ECU20が送信部25からトランジスタ24のベースに前記情報要求信号を入力すると、同トランジスタ24は情報要求信号のレベル(Hレベル・Lレベル)に合わせてオン・オフする。そして、前記トランジスタ24のオン状態では、前記プルアップ抵抗23、抵抗R及びトランジスタ24を介して電流が流れることで同プルアップ抵抗23に支配的な電圧降下が生じ、前記信号配線L3はLレベルになる。そして、この信号配線L3に接続された信号線21及びセンサ側信号配線L13もLレベルになる。一方、前記トランジスタ24のオフ状態では、前記プルアップ抵抗23に電圧降下が生じることはなく、前記信号配線L3は前記第1電源配線L1と等電位のHレベルになる。そして、この信号配線L3に接続された信号線21及びセンサ側信号配線L13もHレベルになる。このように、前記情報要求信号のレベルに合わせて前記信号配線L3、信号線21及びセンサ側信号配線L13のレベルが変動することで、同センサ側信号配線L13を介して荷重センサ14(信号処理部31)の受信部32に情報要求信号が送信される。
In the above circuit configuration, a case where a signal (information request signal) is transmitted from the
次に、信号の送受に係る通常の動作について、荷重センサ14(信号処理部31)側から信号(荷重情報信号)を送信する場合を説明する。このとき、ECU20は、荷重センサ14からの信号待ちのためにトランジスタ24をオフ状態に維持している。ここで、荷重センサ14が送信部34からFET33のゲートに前記荷重情報信号を入力すると、同FET33は荷重情報信号のレベル(Hレベル・Lレベル)に合わせてオン・オフする。そして、前記FET33のオン状態では、前記プルアップ抵抗23、信号配線L3、信号線21、センサ側信号配線L13及びFET33を介して電流が流れることで同プルアップ抵抗23に電圧降下が生じ、前記信号配線L3はLレベルになる。一方、前記FET33のオフ状態では、前記プルアップ抵抗23に電圧降下が生じることはなく、前記信号配線L3は前記第1電源配線L1と等電位のHレベルになる。このように、前記荷重情報信号のレベルに合わせて前記信号配線L3のレベルが変動することで、同信号配線L3を介してECU20の受信部22に荷重情報信号が送信される。
Next, a description will be given of a case where a signal (load information signal) is transmitted from the load sensor 14 (signal processing unit 31) side in a normal operation related to signal transmission / reception. At this time, the
ここで、第1センサ側電源端子16a及び第1電源端子20a間の第1電源線W1、第2センサ側電源端子16b及び第2電源端子20b間の第2電源線W2、若しくはセンサ側信号端子16c及び信号端子20c間の信号線21が断線したとする。このとき、ECU20側では、前記荷重センサ14からの荷重情報信号の受信待ちの際に荷重情報信号のレベルの如何に関わらず前記プルアップ抵抗23に電圧降下が生じることはなく、ECU20側において信号配線L3のレベルはHレベルに固定され、同信号配線L3を介してECU20の受信部22で受信される信号もHレベルに固定される。従って、ECU20では、前記受信待ち状態での信号配線L3のレベル(Hレベルへの固定)に基づき第1電源線W1、第2電源線W2、若しくは信号線21の断線が瞬時に検出される。
Here, the first power supply line W1 between the first sensor side
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態では、第1電源線W1、第2電源線W2、若しくは信号線21が断線すると、ECU20側では、荷重センサ14からの荷重情報信号の受信待ちの際に荷重情報信号のレベルの如何に関わらずプルアップ抵抗23に電圧降下が生じることはなく、ECU20側において信号配線L3のレベルはHレベルに固定される。従って、ECU20は、受信待ち状態での信号配線L3のレベル(Hレベルへの固定)に基づき第1電源線W1、第2電源線W2、若しくは信号線21の断線を検出することができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, when the first power supply line W1, the second power supply line W2, or the
なお、ECU20側に抵抗値の高いプルダウン抵抗を設置せず、抵抗値の低いプルアップ抵抗を設置したことで、信号系ライン(信号線21等)のインピーダンスも低く抑えることができる。
In addition, the impedance of the signal system line (the
(2)本実施形態では、第1電源線W1、第2電源線W2、若しくは信号線21の断線が瞬時に検出されることで不具合に対する早期対応が可能となる。
(3)本実施形態では、FET33のオン状態では、プルアップ抵抗23により信号線21等には数mA(=5V/数kΩ)程度の大きな電流が流れ、信号端子20c及びセンサ側信号端子16cには同様の大きな電流が流れる。この大きな電流により、これら信号端子20c及びセンサ側信号端子16cに形成される酸化膜を破砕することができる。
(2) In the present embodiment, the first power line W1, the second power line W2, or the disconnection of the
(3) In the present embodiment, when the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、トランジスタ24としてNチャネルのトランジスタ(MOSFET、ジャンクションFETなど)を採用してもよい。一方、前記実施形態では特に言及していないが、FET33もMOSFET、ジャンクションFETなどを採用しうる。あるいは、FET33に代えてNPN型のトランジスタを採用してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, an N-channel transistor (such as a MOSFET or a junction FET) may be employed as the
・前記実施形態において、ダイオードDを割愛してもよい。
・前記実施形態において、信号処理装置16の第1センサ側電源配線L11及びセンサ側信号配線L13間に、静電気・ノイズ除去用のダイオードを接続してもよい。このように変更しても、断線時には荷重センサ14(信号処理装置16)の内部回路の回り込み信号に影響されることなく、ECU20の受信部22で受信される信号はHレベルに固定される。
In the embodiment, the diode D may be omitted.
In the embodiment described above, a diode for removing static electricity / noise may be connected between the first sensor side power supply wiring L11 and the sensor side signal wiring L13 of the
・前記実施形態において、第1及び第2電源線W1,W2、信号線21を束ねてハーネスとして構成してもよい。
・前記実施形態において、荷重センサ14側で異常荷重(衝突荷重)の有無を衝突情報として取得させてもよい。この場合、荷重センサ14により、ECU20側への荷重情報信号の送信に併せてこの衝突情報に基づく衝突情報信号(ダイアグ信号)を送信してもよい。
In the embodiment, the first and second power supply lines W1 and W2 and the
In the embodiment, the presence or absence of an abnormal load (collision load) may be acquired as collision information on the
・前記実施形態において、歪みゲージ15は撓み部13aの下面に貼着してもよい。
・前記実施形態において、荷重センサ14の個数は4個に限定されるものではなく、自然数であればよい。
In the embodiment, the
In the embodiment, the number of
・前記実施形態において、センサ本体6の構造は一例であって、シート本体1に加わる荷重を検出し得るのであればその他の構造を採用してもよい。
In the embodiment, the structure of the
1…シート本体、14…荷重センサ、15…歪みゲージ、16…信号処理装置、20…制御装置としてのECU、21…信号系ラインを形成する信号線、23…プルアップ抵抗、24…スイッチング素子としてのトランジスタ、33…センサ側スイッチング素子としてのFET、L1…第1電源系ラインを形成する第1電源配線、L2…第2電源系ラインを形成する第2電源配線、L3…信号系ラインを形成する信号配線、L11…第1電源系ラインを形成する第1センサ側電源配線、L12…第2電源系ラインを形成する第2センサ側電源配線、L13…信号系ラインを形成するセンサ側信号配線、W1…第1電源系ラインを形成する第1電源線、W2…第2電源系ラインを形成する第2電源線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sheet | seat main body, 14 ... Load sensor, 15 ... Strain gauge, 16 ... Signal processing apparatus, 20 ... ECU as a control apparatus, 21 ... Signal line which forms a signal system line, 23 ... Pull-up resistor, 24 ... Switching
Claims (3)
前記制御装置及び該制御装置を介して前記荷重センサに給電するH(ハイ)レベルとなる第1電源系ラインと、
前記制御装置及び該制御装置を介して前記荷重センサに給電するL(ロー)レベルとなる第2電源系ラインとを備え、
前記制御装置は、
前記信号系ラインに接続された第1端子と前記第2電源系ラインに接続された第2端子と前記情報要求信号を入力する制御端子とを有し、前記荷重センサに対して前記情報要求信号を送信させるべく、前記制御端子から入力した前記情報要求信号のレベル(Hレベル・Lレベル)に合わせてオン・オフすることで前記信号系ラインのレベルを変動させるスイッチング素子と、
一端が前記第1電源系ラインに接続されるとともに他端が前記信号系ラインに接続されたプルアップ抵抗とを備え、
前記荷重センサは、
前記信号系ラインに接続された第1センサ側端子と前記第2電源系ラインに接続された第2センサ側端子と前記荷重情報信号を入力するセンサ側制御端子とを有し、前記制御装置に対して前記荷重情報信号を送信させるべく、前記センサ側制御端子から入力した前記荷重情報信号のレベル(Hレベル・Lレベル)に合わせてオン・オフすることで前記信号系ラインのレベルを変動させるセンサ側スイッチング素子を備え、
前記制御装置は、前記信号系ラインを構成する該制御装置内のラインの電圧がH(ハイ)レベルに固定された場合、該Hレベルへの固定に基づいて、前記第1電源系ライン、前記第2電源系ライン、若しくは前記信号系ラインが断線したことを検出することを特徴とする乗員検出装置。 A load sensor that acquires load information according to a load applied to the seat body, and is connected to the load sensor through a signal system line so that digital two-way communication is possible, and an information request signal is transmitted to the load sensor through the signal system line. in the occupant detection device and a control device for performing an occupant determination received through the該荷heavy sensor the signal system line load information signal corresponding to the load information to respond by sending Te,
A first power supply system line that is at an H (high) level for supplying power to the load sensor via the control device and the control device;
A second power supply system line having an L (low) level for supplying power to the load sensor via the control device and the control device;
The controller is
Have a control terminal for receiving the information request signal and the second terminal coupled a first terminal connected to the signal system line and to said second power supply system line, said information request signal to the load sensor in order to transmit a, a switching element Ru varying the level of the signal system line by turning on and off in accordance with the level (H level · L level) of the information request signal input from the control terminal,
A pull-up resistor having one end connected to the first power supply system line and the other end connected to the signal system line;
The load sensor is
It has a sensor-side control terminal for receiving a second sensor-side terminal and the load information signal connected first sensor-side terminal connected to the signal system line and to said second power supply system lines, to the control device In order to transmit the load information signal, the level of the signal system line is changed by turning on / off according to the level (H level / L level) of the load information signal input from the sensor side control terminal. comprising a that the sensor-side switching element,
When the voltage of the line in the control device that constitutes the signal system line is fixed to the H (high) level, the control device, based on the fixation to the H level, the first power supply system line, An occupant detection device that detects that the second power supply system line or the signal system line is disconnected .
前記荷重センサは、前記シート本体に加わる荷重に応じた歪み量に応じてゲージ電圧を発生する歪みゲージを備え、該ゲージ電圧に基づき荷重情報を取得することを特徴とする乗員検出装置。 In the occupant detection device according to claim 1,
The occupant detection device, wherein the load sensor includes a strain gauge that generates a gauge voltage in accordance with a strain amount corresponding to a load applied to the seat body, and acquires load information based on the gauge voltage.
前記制御装置は、前記荷重センサからの前記荷重情報信号の受信待ち時に前記スイッチング素子をオフ状態に維持するとともに、該受信待ち時において前記制御装置内のラインの電圧がHレベルに固定されたことに基づいて、前記第1電源系ライン、前記第2電源系ライン、若しくは前記信号系ラインが断線したことを検出することを特徴とする乗員検出装置。The control device maintains the switching element in an off state when waiting for reception of the load information signal from the load sensor, and the voltage of the line in the control device is fixed at the H level when waiting for reception. Based on the above, the occupant detection device that detects that the first power supply line, the second power supply line, or the signal line is disconnected.
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