CN101799481A - 传感器装置 - Google Patents

Abstract

本发明的传感器装置包括：第1输出端子，输出检测信号；以及故障诊断电路，判断被故障诊断部分是正常还是异常，并在判断出异常的情况下，从第2输出端子输出故障检查信号。使来自被故障诊断部分的有关故障检查信号的输出到达第2输出端子为止的时间，比来自被故障诊断部分的有关检测信号的输出到达第1输出端子为止的时间短，从而提高异常时的可靠性。

Description

传感器装置

技术领域

本发明涉及在汽车、飞机、船舶、机器人、其他各种电子设备等中所使用的传感器装置。

背景技术

通过附图来说明这种以往的传感器装置。图3是表示以往的传感器装置的电路图。

如图3所示，传感器装置包括：将驱动检测元件2的驱动信号输出的第1驱动电路部分1A、第2驱动电路部分1B；以及从检测元件2中取出响应信号的第1检出电路部分3A、第2检出电路部分3B。传感器装置还包括：从来自第1检出电路部分3A、第2检出电路部分3B的响应信号中取出检测信号(sense signal)的第1处理电路部分4A、第2处理电路部分4B；以及将来自第1处理电路部分4A、第2处理电路部分4B的检测信号输出的输出端子5A、5B。

将第1驱动电路部分1A、第2驱动电路部分1B、检测元件2、第1检出电路部分3A、第2检出电路部分3B以及第1处理电路部分4A、第2处理电路部分4B之中至少一个作为故障诊断的对象而称为被故障诊断部分。被电连接到被故障诊断部分的故障诊断电路6进行被故障诊断部分的故障检查，从故障诊断电路6中设置的输出端子8输出故障检查信号。

再有，作为与本申请有关的现有技术文献信息，例如，已知特开2004-301512号公报(专利文献1)。在这样的以往的传感器装置中，异常发生时的可靠性低成为问题。

即，在上述以往的结构中，有时因其信号传送路径的不同，在故障检查信号从输出端子8输出之前，检测信号从输出端子5A、5B输出。实际上，尽管被故障诊断部分的故障已经通过故障诊断电路6而被检测，但该异常时的检测信号仍然被传送到汽车等控制对象。有可能在汽车等的控制中使用异常时的检测信号，作为其结果，可靠性降低。

发明内容

本发明的传感器装置包括：检出电路部分，从检测元件中取出响应信号；处理电路部分，被输入来自检出电路的响应信号，并且从响应信号中取出检测信号；第1输出端子，输出来自处理电路部分的检测信号；以及故障诊断电路，将驱动电路部分、检测元件、检出电路部分以及处理电路部分之中至少任一个作为被故障诊断部分，判断被故障诊断部分为正常还是异常，并且在判断出异常的情况下，从第2输出端子输出故障检查信号。成为来自被故障诊断部分的有关故障检查信号的输出到达所述第2输出端子为止的时间，比来自被故障诊断部分的有关检测信号的输出到达所述第1输出端子为止的时间短的传感器装置。

根据这种结构，在异常时的检测信号从第1输出端子被输出之前，可以将表示该检测信号为异常时的信号的故障检查信号从所述第2输出端子输出。因此，可以在汽车等的控制中不使用异常时的检测信号，作为其结果，可以提高可靠性。

附图说明

图1是表示本发明的传感器装置的电路图。

图2是表示本发明的传感器装置的另一实施例的电路图。

图3是表示以往的传感器装置的电路图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式中使用了惯性传感器的传感器装置。图1是表示本发明的传感器装置的电路图。

如图1所示，本实施方式的传感器装置包括：输出驱动信号的第1驱动电路部分11A、第2驱动电路部分11B；被输入来自该第1驱动电路部分11A的第1驱动信号的角速度检测元件12A；以及被输入来自第2驱动电路部分11B的第2驱动信号的加速度检测元件12B。传感器装置还包括：取出来自角速度检测元件12A的第1响应信号的第1检出电路部分13A；以及取出来自加速度检测元件12B的第2响应信号的第2检出电路部分13B。传感器装置还包括：第1处理电路部分14A；第2处理电路部分14B；以及将来自第1处理电路部分14A、第2处理电路部分14B的检测信号输出的第1输出端子15A、15B。

第1处理电路部分14A被输入来自第1检出电路部分13A的第1响应信号，并且从该第1响应信号中取出第1检测信号。第2处理电路部分14B被输入来自第2检出电路部分13B的第2响应信号，并且从该第2响应信号中取出第2检测信号。

将第1驱动电路部分11A、角速度检测元件12A、第1检出电路部分13A以及第1处理电路部分14A之中至少一个作为第1被故障诊断部分。将第2驱动电路部分11B、加速度检测元件12B、第2检出电路部分13B以及第2处理电路部分14B之中至少一个作为第2被故障诊断部分。故障诊断电路16判断第1被故障诊断部分、第2被故障诊断部分为正常还是异常，并且在判断出异常的情况下，从第2输出端子16A输出检测信号为异常的含义的故障检查信号。

构成为来自第1被故障诊断部分、第2被故障诊断部分的有关故障检查信号的输出到达第2输出端子16A为止的时间，比来自第1被故障诊断部分、第2被故障诊断部分的有关检测信号的输出到达第1输出端子15A、15B为止的时间短的结构。

具体地说，例如将故障诊断电路16与第1检出电路部分13A和第2检出电路部分13B的双方进行电连接，将第1被故障诊断部分设为第1检出电路部分13A，将第2被故障诊断部分设为第2检出电路部分13B。故障诊断电路16判断第1检出电路部分13A、第2检出电路部分13B分别为正常还是异常。

将有关故障检查信号的输出从作为第1被故障诊断部分的第1检出电路部分13A、第2被故障诊断部分的第2检出电路部分13B经由故障诊断电路16传送到第2输出端子16A为止的时间设为T1，将有关第1检测信号、第2检测信号的输出即第1响应信号、第2响应信号从第1检出电路部分13A、第2检出电路部分13B到达第1输出端子15A、15B为止的时间设为T2。在本发明中，成为时间T1比时间T2短的结构，即，成为故障检查信号早于第1检测信号、第2检测信号被输出的结构。

根据该结构，可以在从第1输出端子15A、15B输出第1检测信号、第2检测信号之前，从第2输出端子16A输出故障检查信号，所以可以不在汽车等控制中错误地使用异常时的第1检测信号、第2检测信号，可以提高可靠性。

即，如果是在从第2输出端子16A输出故障检查信号之前，从第1输出端子15A、15B输出第1检测信号、第2检测信号的结构，则实际上尽管被故障诊断部分(在本实施方式中为第1检出电路部分13A、第2检出电路部分13B)的故障已经通过故障诊断电路16而被检测，但仍有该异常时的故障检查信号来不及输出的顾虑。作为结果，有可能在汽车等的控制中使用异常时的第1检测信号、第2检测信号。

根据本实施方式，可以在从第1输出端子15A、15B输出作为异常时的结果的第1检测信号、第2检测信号之前，从第2输出端子16A输出表示该检测信号为异常时的检测信号的故障检查信号。因此，可以在汽车等的控制中不使用该异常时的第1检测信号、第2检测信号，作为其结果，可以提高可靠性。

再有，在本实施方式中，第1检测信号、第2检测信号及故障检查信号可以是数字输出信号，也可以是模拟输出信号。如图1所示，通过形成将输出第1检测信号、第2检测信号的第1输出端子15A、15B和输出故障检查信号的第2输出端子16A分别独立地设置的结构，可以实现采用模拟输出信号的结构。而作为数字输出信号，如果采用时分方式，则也可以将第1输出端子15A、15B、进而第2输出端子16A的至少两个端子集中为一个。

再有，在本实施方式中说明了将第1被故障诊断部分、第2被故障诊断部分设为第1检出电路部分13A、第2检出电路部分13B，将角速度检测系统、加速度检测系统各自中的同一部分设为被故障诊断部分的例子。但是，如将第1被故障诊断部分设为第1驱动电路部分11A，将第2被故障诊断部分设为第2处理电路部分14B那样，也可以是将两个被故障诊断部分在角速度检测系统、加速度检测系统各自中设为不相同部分的结构。在那样的情况下，需要进行设定，以使在从第1被故障诊断部分、第2被故障诊断部分至第1输出端子15A、15B为止的有关第1检测信号、第2检测信号的输出的传送时间之内，将传送时间较短的一方设为T2，在从第1被故障诊断部分、第2被故障诊断部分至第2输出端子16A为止的有关故障检查信号的输出的传送时间之内，将传送时间较长的一方设为T1，并且时间T1比时间T2短。其理由如上所述，因为与第1检测信号、第2检测信号相比，先从第2输出端子16A输出故障检查信号。

再有，在本实施方式中，采用角速度检测元件12A和加速度检测元件12B两个元件作为检测元件12，作为与其对应的电路结构，采用并说明了具有第1驱动电路部分11A、第2驱动电路部分11B、第1检出电路部分13A、第2检出电路部分13B、第1处理电路部分14A、第2处理电路部分14B的结构。但是，使检测元件12为一个，作为与其对应的电路结构，也可以是分别仅各自设置一个驱动电路部分、检出电路部分、处理电路部分的结构。

再有，在本实施方式中，将检测元件12作为传感器装置的构成要件，但即使将检测元件12拿出到传感器装置的外部，也可以构成本发明。即，通过包括与在传感器装置的外部设置的检测元件12进行信号的交换的驱动电路部分、检出电路部分、处理电路部分、故障诊断电路、输出电路部分，可以构成本发明的传感器装置。

图2是表示本发明的传感器装置的另一个实施例的电路图。如图2所示，在从第1驱动电路部分11A至角速度检测元件12A、第1检出电路部分13A、第1处理电路部分14A、第1输出端子15A为止的电连接线路中的任何一个部位上设置第1延迟电路18A。在从第2驱动电路部分11B至加速度检测元件12B、第2检出电路部分13B、第2处理电路部分14B、第1输出端子15B为止的电连接线路中的任何一个部位上设置第2延迟电路18B。

通过设置第1延迟电路18A、第2延迟电路18B，从而期望能够更可靠地获得与上述可靠性提高有关的效果。

即，与故障检查信号有关的输出从第1被故障诊断部分、第2被故障诊断部分经由故障诊断电路16到达第2输出端子16A为止的时间T1有时因某些原因而变长。在这样的情况下，通过设置第1延迟电路18A、第2延迟电路18B，可以使时间T1确实比与第1检测信号、第2检测信号有关的输出从被故障诊断部分到达第1输出端子15A、15B为止的时间T2短。

再有，在本实施方式中，采用角速度检测元件12A、加速度检测元件12B等进行了说明，但对于其他压力传感器等各种传感器装置也可以实施。

再有，期望故障诊断电路16形成为在判断出被故障诊断部分为异常的情况下，从第1输出端子15A、15B输出通常的输出电压范围外的信号的结构。

具体地说，在故障诊断电路16判断出被故障诊断部分为异常的情况下，故障诊断电路16将该信息传送到第1处理电路部分14A、第2处理电路部分14B，第1处理电路部分14A、第2处理电路部分14B将从其第1输出端子15A、15B输出的值作为通常的输出电压范围外的值来输出。这里，将故障诊断电路16传送到第1处理电路部分14A、第2处理电路部分14B的信息，以下设为‘异常电压值输出命令信号’。

再有，上述‘通常的输出电压范围’是指，例如灵敏度为6mV/deg/s，动态范围为±300deg/s时，从0点电压起±1.8V的范围。即，如果0点电压为2.5V±0.15V，则1.55V～4.45V为通常的输出电压范围。

根据这样的结构，汽车等控制对象不需要特别地判断从第1输出端子15A、15B输出的检测信号为正常时的信号还是异常时的信号。在该控制对象侧，可以进一步降低误将异常时的检测信号用在控制中的可能性，作为其结果，可以实现进一步提高可靠性。

此外，在故障诊断电路16判断出被故障诊断部分为异常的情况下，采用从第1输出端子15A、15B输出通常的输出电压范围外的信号的结构时，将与故障检查信号有关的信号从被故障诊断部分传送到故障诊断电路16，故障诊断电路16输出‘异常电压值输出命令信号’所需要的时间设为T3。期望形成为时间T3比与第1检测信号、第2检测信号有关的从第1被故障诊断部分、第2被故障诊断部分输出到达第1输出端子15A、15B为止的时间T2短的结构。通过形成这样的结构，可以将异常时的检测信号确定地作为‘通常的输出电压范围外’的值来输出，可以实现进一步提高可靠性。

本发明的传感器装置具有能够提高可靠性的效果，在汽车、飞机、船舶、机器人、其他各种电子设备等中是有用的。

Claims (3)

1.传感器装置，包括：

驱动电路部分，输出驱动信号；

检测元件，被输入来自所述驱动电路部分的驱动信号；

检出电路部分，从所述检测元件中取出响应信号；

处理电路部分，被输入来自所述检出电路部分的响应信号，并且从该响应信号中取出检测信号；

第1输出端子，输出来自所述处理电路部分的检测信号；以及

故障诊断电路，将所述驱动电路部分、所述检测元件、所述检出电路部分以及所述处理电路部分之中至少任一个作为被故障诊断部分，判断所述被故障诊断部分为正常还是异常，并且在判断出异常的情况下，从第2输出端子输出故障检查信号，

来自所述被故障诊断部分的有关所述故障检查信号的输出到达所述第2输出端子为止的时间，比来自所述被故障诊断部分的有关所述检测信号的输出到达所述第1输出端子为止的时间短。

2.如权利要求1所述的传感器装置，在从所述被故障诊断部分至所述第1输出端子为止的电连接线路中的任何一个部位设置了延迟部件。

3.如权利要求1所述的传感器装置，在所述故障诊断电路判断出所述被故障诊断部分为异常的情况下，

通过所述故障诊断电路输出异常电压值输出命令信号，从而所述第1输出端子输出通常的输出电压范围外的信号。

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