以下、この発明をより詳細に説明するため� ��、この発明を実施するための最良の形態に� ��いて、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
 図1は、この発明の実施の形態1に係る車両� �態検出装置および同装置を備えた乗員保護� �置の内部構成を示すブロック図である。
 図1に示されるように、乗員保護装置10は、� ��両状態検出装置1と、診断回路2と、判定回� �3とにより構成される。

 車両状態検出装置1は、車両の挙動を検出 するセンサ部としての、例えば加速度センサ 11と、加速度センサ11の出力に基づく物理量� �積分して車両の状態を示す出力信号を生成� �る積分処理部としての積分回路12と、加速度 センサ11の自己診断時、加速度センサ11に対� �て自己駆動信号を供給する駆動部としての� �動回路13と、により構成される。

 診断回路2は、車両状態検出装置1の駆動回� �から加速度センサ11に対して供給される自己 駆動信号に基づき、積分回路12から得られる� ��力信号と、当該出力信号に対して予め設定� ��れた上下限許容値との比較を行うことによ� ��加速度センサ11の自己診断を行ない、その� �果を判定回路3経由で不図示の点火回路に供� ��する。
 なお、上記した加速度センサ11と、積分回� �12と、駆動回路13とは、同一基板(センサ基板 )上に実装され、診断回路2は、別基板に実装� ��れる。
 また、上記した自己診断にあたり、駆動回� ��13は、加速度センサ11よる車両の挙動検知に 影響する不要な外力が印加されても診断回路 2による診断の結果に影響を与えない駆動量� �駆動時間とを有する自己駆動信号(自己診断� ��ルス)を加速度センサ11に供給する。自己診� ��パルスについては後述する。

 また、判定回路3は、車両状態検出装置1� �ら得られる出力信号と、予め設定されるス� �イブの点火閾値とを比較して点火の要否を� �定する判定部としての機能を持つ。なお、� �断回路2での診断結果が異常を示す場合は、� ��定回路3による上記した判定動作を禁止する ことができる。

 なお、ここでは、センサ部として、セン� ��ング素子を自己駆動可能な構造を備えた加� ��度センサ11を用いることとしているが、同� �構造を有する角速度センサ、あるいは圧力� �ンサ等であってもよい。また、ここで、「� �己診断」とは、例えば、加速度センサ11内の センシング素子に別途駆動用の素子が備えら れ、これに駆動回路13により電気信号を入力� ��ることでセンシング素子(振動板)を擬似的� �ある一定量だけ作動させ、これに応じて出� �されたセンサ信号が自己駆動に見合った応� �であるか否かを診断回路2で判定することに� ��りセンサ動作を診断することをいう。

 ここでは、車両に生じる不要なセンシング� ��影響する外力が印加されても、正確に自己� ��断を行うことを主旨とするが、車両に生じ� ��不要なセンシングに影響する外力とは、例� ��ば、センサ部が加速度センサ11で構成され� �場合は、車両のドアを閉めることで発生す� �衝撃や車両走行時に発生する振動等を意味� �、また、角速度センサで構成される場合は� �乗員乗降時や走行時に発生する車両の揺れ� �を意味する。
 これらの外力はいずれも振動成分であるた� ��、時間積分するとゼロになる特徴がある。� ��たがって、例えば、加速度センサ11を駆動� �路13により生成される自己診断パルスにより 、振動成分が収束する程度の比較的長い時間 (例えば数+ミリ秒から数百ミリ秒間)連続で自 己駆動し、その出力を積分回路12で積分処理� ��た結果と、予め設定される上下限許容値(閾 値)とを診断回路2で比較診断する構成とした� ��め、不要となる振動成分は相殺され、その� ��響を排除することが可能になる。

 なお、積分回路12をデジタル回路で構成す� �場合、そのサンプリング周波数と印加され� �外力の周波数成分が同期すると、外力が振� �成分であってもそれを相殺することができ� �いため、高速のサンプリング周波数が必要� �なり現実的ではない。したがって、ここで� �、積分回路12をアナログ回路で構成すること とする。
 また、ここでは、加速度センサ11の駆動量(� ��己診断パルス)と駆動時間を調整し、エアバ ッグ等、乗員保護装置10におけるスクイブの� ��火閾値以上、すなわち車両の衝突や横転、� ��覆といった事象で生じるセンサ応答以上に� ��るように設定することで、通常状態でセン� ��に印加される外力と確実に区別している。� ��体的には、自己診断中に乗員が車両に荷物� ��ぶつける等の外力を印加しても、乗員保護� ��置が作動する閾値と比べて明らかに小さい� ��め、自己駆動によるセンサ応答に及ぼす影� ��はほとんどなく、自己診断が誤判定される� ��とはない。

 上記した実施の形態1に係る車両状態検出 装置および同装置を備えた乗員保護装置によ れば、積分回路12を介して時間積分された出� ��信号に対して所定の判定閾値と比較判定す� ��ことにより、外部から入力される衝撃やノ� ��ズ等の振動成分の影響を受けることなく診� ��を行うことができる。また、設定上下限許� ��値(閾値)を乗員保護装置10の動作閾値(点火� �値)より高くなるように自己駆動させること� ��より、乗員保護装置10が作動しないレベル� �外部入力と明確に区別することが可能にな� �。

実施の形態2.
 図2は、この発明の実施の形態2に係る車両� �態検出装置および同装置を備えた乗員保護� �置の内部構成を示すブロック図である。
 図2において、図1に示す実施の形態1との差� ��は、診断回路2を車両状態検出装置1に内蔵� �せたことにある。すなわち、診断回路2を、� ��速度センサ11、積分回路12、駆動回路13とを� ��一基板(センサ基板)上に実装したものであ� �。但し、各コンポーネントが持つ機能は実� �の形態1と同じであるため、重複を回避する� ��味で説明を省略する。

 上記した実施の形態2に係る車両状態検出 装置および同装置を備えた乗員保護装置によ れば、診断回路2が車両状態検出装置1に含ま� ��るため、車両状態検出装置1(センサ基板)と� ��ての機能が豊富になるために他との差別化� ��可能となり、また、乗員保護装置はセンサ� ��診断負荷から解放されるため、スループッ� ��の向上がはかれ、したがって性能向上にも� ��ながる。

実施の形態3.
 図3は、この発明の実施の形態3に係る車両� �態検出装置および同装置を備えた乗員保護� �置の内部構成を示すブロック図である。

 図3において、図2に示す実施の形態2との� ��異は、積分回路12の代替として積分回路12が 有する時定数より十分に低い時定数を有する ローパスフィルタ(以下、単にLPF14という)を� �いたことにある。LPF14も積分回路12同様、加� ��度センサ11の出力に基づく物理量を積分し� �車両の状態を示す出力信号を生成し、判定� �路3および診断回路2へ供給する機能を持つ。

 図4に、横軸に周波数、縦軸にゲインを目盛 ったLPF14の周波数特性が示されている。例え� ��、400Hzのカットオフ周波数f _c (f _c =1/2πCR)を持つ積分回路12に対し、カットオフ� ��波数100HzのLPF14を使用することで駆動時間を 決定し、かつ、駆動量の大きな自己駆動信号 (自己診断パルス)を生成し、加速度センサ11� �供給することで、外部衝撃の影響を受ける� �となく自己診断が可能になる。
 また、LPF14を用いる場合、図5の変形例に示� ��れるように、LPF14の出力を診断回路2と判定� ��路3の双方に接続し、通常動作モード時と、 自己診断モード時とでLPF14の時定数を切替え� ��御することも可能である。

 上記した実施の形態3に係る車両状態検出 装置および同装置を備えた乗員保護装置によ れば、積分回路12の代替としてLPF14を用いる� �とにより、カットオフ周波数を切替えるだ� �で診断回路2と判定回路3の双方に共用するこ とができ、部品点数の削減およびコスト低減 に貢献することができる。

 図6、図7は、この発明の実施の形態1~3に係� �乗員保護装置の診断動作の理解を深める意� �で示した図であり、外部入力が印加された� �合、誤判定に至る可能性がある従来技術(図6 )と、外部入力に関わらず正確に自己診断で� �るこの発明の実施の形態1~3(図7)がそれぞれ� �されている。
 図6、図7ともに、外部入力がない場合(a)と� �ある場合(b)の入力波形および診断波形であ� �センサ出力とを時間軸上に示しており、ま� �、図中、矢印(↓)は起動タイミング、・は診 断ポイントを示す。

 図6(a)(b)に示されるように、従来、自己駆 動した際のセンサ出力そのものを所定の閾値 (正常範囲)と比較していたため、自己診断中� ��、外部からセンシングに影響する外力が印� ��されると(外部入力あり)、センサは自己駆� �と外力の双方に反応するため、自己駆動と� �部入力との合成波が生成され、正常な診断� �果が得られなくなる(誤判定)。具体的には、 センサが正常であっても自己診断中に印加さ れた外力(例えば車両のドアを閉めることで� �生する衝撃)によってセンサが所定の閾値を� ��えてしまえば異常と誤判断することになり� ��逆にセンサが自己駆動で動作しない異常な� ��態であっても、外力によってセンサが反応� ��ることで所定の閾値に偶発的に納まれば正� ��と誤判断することになる。

 一方、上記したこの発明の実施の形態1~3で� ��、図7(a)(b)に示されるように、車両に生じる 不要なセンシングに影響する外力が印加され ても正確に自己診断を行うことができる。こ こで、車両に生じる不要なセンシングに影響 する外力とは、例えばセンサが加速度センサ の場合、車両のドアを閉めることで発生する 衝撃や車両走行時に発生する振動等を意味し 、センサが角速度センサの場合は乗員乗降時 や走行時に発生する車両の揺れ等を意味する 。これらの外力はいずれも振動成分であるた め、時間積分するとゼロになる特徴がある。
 したがって、従来技術のように、一時的な� ��ンサ出力で診断する場合はこれらの外力が� ��断結果に影響を及ぼす可能性があるが、あ� ��程度長い時間(例えば数+ミリ秒から数百ミ� �秒間の積分区間)連続で自己駆動し、その出� ��を積分処理した結果と予め設定し上下限の� ��値とを比較診断するため、不要となる振動� ��分は相殺されてその影響を排除することが� ��能となる。

 また、従来技術ではセンサの自己駆動はセ� ��サ機能を確認することを目的としており、� ��動量や駆動時間は特に規定されていないが� ��この発明では駆動量と駆動時間を調整し、� ��員保護装置10の作動閾値以上、すなわち車� �の衝突や横転、転覆といった事象で生じる� �ンサ応答以上になるように設定(正常範囲)す ることで、通常状態でセンサに印加される外 力と確実に区別することを可能としている。
 具体的には、自己診断中に乗員が車両に荷� ��をぶつけるなどの外力を印加しても、これ� ��乗員保護装置10が作動する閾値と比べて明� �かに小さいため、自己駆動によるセンサ応� �に及ぼす影響はほとんどなく、自己診断が� �判定されることはない。

 図8に、車両状態検出装置1に搭載されるセ� �サが加速度センサ11であるとした場合の好適 な駆動量と駆動時間が表によって示されてい る。
 乗員保護装置10の作動閾値を、加速度を時� �積分して得られる速度成分で規定する場合(� ��えば、30km/h以上)、駆動量と駆動時間を調整 し(50G-20ms)、自己駆動のための積分値がこの� �を超えるように、例えば、35km/hに設定する� �要がある。

 以上説明のように、この発明は、例えば、� ��速度センサ、角速度センサ、圧力センサ等� ��、センサを備えた車両状態検出装置1におい て、自己診断時、積分回路12を介して時間積� ��された出力レベルに対し所定の閾値と比較� ��定することで、外部より入力される振動成� ��(衝撃、ノイズ等)の影響を受けることなく� �障診断を行うことができる。また、設定す� �閾値を、乗員保護装置10の動作閾値より高く なるように自己駆動させることで、乗員保護 装置10が作動しないレベルの外部入力と明確� ��区別することが可能となる。
 上記した車両状態検出装置1は、エアバッグ 等、車両の乗員保護装置10に備えられ、車両� ��態検出装置1にて車両状態を検出し、乗員保 護装置10に備えられた判定回路3によってエア バック展開(スクイブ点火)等の制御を行うこ� ��ができる。したがって、車両状態検出装置1 が持つセンサの自己診断機能により、外力に 影響されることなく車両の挙動を検出するセ ンサが正常に動作することを予め確認するこ とが可能になるため、信頼性の高い乗員保護 装置10を提供することができる。

 なお、診断回路2による診断は、車両状態保 護装置1が行い、あるいは乗員保護装置10が行 なってもよい。また、上記した車両状態判定 装置1あるいは乗員保護装置10が有する各構成 ブロックの機能は、全てをハードウェアによ って実現しても、あるいはその少なくとも一 部をソフトウェアで実現してもよい。例えば 、診断回路2におけるデータ処理は、1または� ��数のプログラムによりマイクロプロセッサ� ��で実現してもよく、また、その少なくとも� ��部をハードウェアで実現してもよい。
 なお、上記の各実施の形態では、この発明� ��係る車両状態判定装置を乗員保護装置に適� ��した場合について説明したが、この車両状� ��判定装置を例えば、特開平8-230610号公報に� �載された歩行者保護装置に適用しても同様� �作用効果、つまり車両に生じる不要なセン� �ングに影響する外力が印加されても正確な� �己診断を行うことができる。