DE102004005691A1 - Sensor für eine physikalische Grösse zur Ausgabe eines zeit-seriellen Signals, welches eine Mehrzahl von Bereichen der physikalischen Grösse angibt - Google Patents

Sensor für eine physikalische Grösse zur Ausgabe eines zeit-seriellen Signals, welches eine Mehrzahl von Bereichen der physikalischen Grösse angibt Download PDF

Info

Publication number
DE102004005691A1
DE102004005691A1 DE102004005691A DE102004005691A DE102004005691A1 DE 102004005691 A1 DE102004005691 A1 DE 102004005691A1 DE 102004005691 A DE102004005691 A DE 102004005691A DE 102004005691 A DE102004005691 A DE 102004005691A DE 102004005691 A1 DE102004005691 A1 DE 102004005691A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
physical quantity
sensor
physical
amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102004005691A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohito Kariya Kunda
Yasuki Kariya Shimoyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102004005691A1 publication Critical patent/DE102004005691A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0132Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/028Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
    • G01D3/032Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure affecting incoming signal, e.g. by averaging; gating undesired signals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0132Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B60R2021/01327Angular velocity or angular acceleration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Ein Sensor für eine physikalische Größe erkennt diese physikalische Größe, beispielsweise eine Beschleunigung oder eine Winkelgeschwindigkeit, und ist beispielsweise in einem Fahrzeug vorgesehen und hierin angeordnet. Der Sensor hat einen Aufnehmer für die physikalische Größe und erste bis dritte Schaltkreise. Der Aufnehmer erfaßt die physikalische Größe, welche in einer Richtung wirkt, welche bezüglich einer bestimmten Erkennungsachse des Aufnehmers bestimmt ist, um ein Erkennungssignal auszugeben, welches im Pegel der physikalischen Größe entspricht. Der erste Schaltkreis empfängt das Erkennungssignal und gibt ein erstes Signal der physikalischen Größe abhängig im Pegel von dem Erkennungssignal aus. Der zweite Schaltkreis erzeugt ein zweites Signal der physikalischen Größe aus dem ersten Signal der physikalischen Größe, wobei das zweite Signal der physikalischen Größe größer als das erste Signal der physikalischen Größe ist. Der dritte Schaltkreis empfängt die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe und gibt ein Signal, bestehend aus den ersten und zweiten Signalen der physikalischen Größe, aus, welche abwechselnd ausgewählt und zeitsequentiell aneinandergereiht sind.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • (Technischer Gegenstand)
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor für eine physikalische Größe zum Erfassen einer physikalischen Größe und zur Ausgabe eines elektrischen Signales, dessen Pegel einem Pegel der physikalischen Größe entspricht und betrifft insbesondere einen Sensor für eine physikalische Größe, der mit einem einzigen Aufnehmer für die physikalische Größe ausgestattet ist, um ein Signal auszugeben, welches eine Mehrzahl von Bereichen der physikalischen Größe angibt.
  • (Stand der Technik)
  • Zur Zeit sind lebensrettende Airbagsysteme für Kraftfahrzeuge sehr verbreitet als Mittel zum Schutz von Insassen bei einem Unfall geworden. Ein Typ derartiger Kraftfahrzeug-Airbagsysteme ist ein Seitenaufprall-Airbagsystem, um Insassen bei einem Zusammenstoßschlag zu schützen, der auf die rechte oder linke Seite eines Fahrzeugs einwirkt.
  • Das Seitenaufprall-Airbagsystem ist mit einem linken Seitenaufprall-Airbag und einem rechten Seitenaufprall-Airbag ausgestattet. Es ist notwendig, daß sowohl der linke als auch der rechte Seitenaufprall-Aairbag bei Stößen arbeiten, die auf ein Fahrzeug von der linken bzw. rechten Seite her einwirken, ohne daß Fehler eingebracht werden und ohne daß Ausfälle auftreten.
  • Um diesen obigen stabilen Betrieb zu erhalten, sind an einem Fahrzeug Beschleunigungssensoren angeordnet, um einen Zusammenstoßschlag als eine physikalische Größe zu erkennen. Eine Mehrzahl von Beschleunigungsbereichen wird vorab festgelegt, um ein Ergebnis zu bestimmen, welches durch diese Beschleunigungssensoren erkannt wird. Beispielsweise werden zwei Beschleunigungsbereiche verwendet; einer ist gegeben, um ein Signal größerer Amplitude zu bestimmen, welches einem direktem Stoß entspricht, der auftritt, wenn das Fahrzeug einen Zusammenstoß verursacht und der andere wird gegeben, um ein Signal relativ kleinerer Amplitude zu bestimmen, welches einem sekundären Stoß entspricht, der sekundär durch den direkten Stoß bewirkt wird, jedoch in der Amplitude verringert ist, und zwar aufgrund dadurch, daß er durch die Fahrzeugkarrosserie während der Übertragung des direkten Stoßes hierdurch mehr oder weniger absorbiert wird.
  • Wenn beispielsweise ein Zusammenstoß auf der rechten Seite eines Fahrzeuges erfolgt, erkennt ein im Fahrzeug rechts liegender Beschleunigungssensor (rechter Hauptsensor) einen direkten Stoß gemäß obiger Beschreibung und andere Sensoren mit Ausnahme des rechten Sensors, beispielsweise ein im Fahrzeug mittig angeordneter oder im Fahrzeug links angeordneter Beschleunigungssensor (rechter Sicherheitssensor) erkennt einen sekundären Stoß. Diese Erkennung führt zu der Bestimmung, daß ein stärkerer Zusammenstoß auf der rechten Seite des Fahrzeuges aufgetreten ist. Daher wird in diesem Fall nur der rechte Seitenaufprall-Airbag zwangsbetrieben. Somit wird sicher verhindert, daß der rechte Seitenaufprall-Airbag, der auf der Seite liegt, auf der der Stoß auf das Fahrzeug aufgebracht wird, nicht betrieben wird und/oder der linke Seitenaufprall-Airbag, der gegenüber dem rechten angeordnet ist, fehlerhaft betrieben wird.
  • In dem herkömmlichen Seitenaufprall-Airbagsystem sollten nicht nur ein Paar von Hauptsensoren zur Anordnung an den rechten und linken Seiten eines Fahrzeuges, sondern auch einer oder mehrere Sicherheitssensoren jeweils an einer Mehrzahl von Stellen des Fahrzeuges angeordnet sein. Solche mehrere Stellen sind in der Seitenrichtung (entsprechend einer Erkennungsachsenrichtung eines jeden Beschleunigungssensors) jeweils in vordern, mittigen und hinteren Teilen der Fahrgastzelle vorhanden. Diese Anordnung erhöht die Anzahl von Beschleunigungssensoren und die Verdrahtungsmenge zu einer ECU (electrical control unit) und führt zu dem Problem, daß die Anbringung des Seitenaufprall-Airbagsystems in einem Fahrzeug unter Berücksichtigung der Anbringstellen erheblich eingeschränkt ist.
  • Eine Lösung des obigen Problems ist die Erkennung unterschiedlicher Größen der Beschleunigung in der gleichen Erkennungsachsenrichtung. Diese Erkennung kann realisiert werden, wenn jeder Beschleunigungssensor genau eine Beschleunigung erkennt, welche in jeden einer Mehrzahl von Bereichen fällt. Man sieht, daß eine derartige Möglichkeit erlaubt, daß in einem Seitenaufprall-Airbagsystem die Anzahl von Beschleunigungssensoren insgesamt verringert wird.
  • Die Idee, einen Beschleunigungssensor für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Anwendungen zu verwenden, wird durch die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. HEI10(1998)-282136 beschrieben. Diese Veröffentlichung offenbart ein System, bei dem ein einzelner Beschleunigungssensor einen Beschleunigungspegel erkennt und eine Mehrzahl von Typen von Beschleunigungssignalen ausgibt, bei denen sich die Erkennungsbereiche voneinander unterscheiden und bei denen die Ansprechfrequenzbereich-Charakteristiken sich ebenfalls voneinander unterscheiden. Die Mehrzahl unterschiedlicher Anwendungsfälle besteht beispielsweise aus einem ABS- (Antiblockierbremssystem) und einem fahrzeugseitigen Airbagsystem.
  • Das System, wie es in der obigen Veröffentlichung offenbart ist, hat jedoch ein Problem, daß es nicht in der Lage ist, insbesondere eine Beschleunigung auf niedrigem Pegel genau zu erkennen. Dieses Problem rührt von der Tatsache her, daß bei dem obigen System ein Ausgang von dem Signalbeschleunigungsaufnehmer mit zwei Verstärkern hintereinander einer Verstärkung unterworfen wird und eine Driftsignalkomponente, welche in dem Aufnehmerausgangssignal enthalten ist, wird ebenfalls verstärkt.
  • Diese Art von Problem trifft auch auf andere Sensoren für physikalische Größen anders als ein Beschleunigungssensor zu, welche beispielsweise Sensoren für eine Winkelgeschwindigkeit und eines Drucks betreffend das Fahrverhalten des Fahrzeuges sind.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtung der voranstehenden Schwierigkeiten gemacht und Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen kompakten Sensor für eine physikalische Größe bereitzustellen, der mit einem einzelnen Aufnehmer für eine physikalische Größe ausgestattet ist, um eine physikalische Größe zu erkennen und der in der Lage ist, eine Mehrzahl von Signaltypen auszugeben, welche die physikalische Größe in einer Mehrzahl von unterschiedlichen Pegelbereichen angeben (nachfolgend einfach als Bereiche bezeichnet).
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Sensor für eine physikalische Größe vorgesehen. Der Sensor weist auf: einen Aufnehmer für eine physikalische Größe zur Erfassung einer physikalischen Größe, welche auf den Aufnehmer für die physikalische Größe einwirkt und zur Ausgabe eines elektrischen Erkennungssignales, welches im Pegel einer Größe der physikalischen Größe entspricht; einen ersten Schaltkreis, der dafür ausgelegt ist, das Erkennungssignal zu empfangen und ein erstes Signal der physikalischen Größe abhängig vom Pegel des Erkennungssignals auszugeben; einen zweiten Schaltkreis, der ausgelegt ist, ein zweites Signal der physikalichen Größe aus dem ersten Signal der physikalischen Größe zu erzeugen, wobei das zweite Signal der physikalischen Größe größenmäßig größer als das erste Signal der physikalischen Größe ist; und einen dritten Schaltkreis, der dafür ausgelegt ist, die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe zu empfangen und ein einzelnes Signal auszugeben, welches aus den Signalen der ersten und zweiten physikalischen Größe besteht, welche alternativ ausgewählt und zeitsequenziell aneinandergereiht werden.
  • Wie oben beschrieben werden die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe vom gleichen Aufnehmer erzeugt und in ein einzelnes zeitserielles Signal umgesetzt, welches aus den ersten und zweiten Signalen der physikalischen Größe zusammengesetzt ist. Da die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe in ihren Größenbereichen unterschiedlich sind, wird das einzelne erzeugte Signal als ein Signal bereitgestellt, welches zwei unterschiedliche Bereiche hat.
  • Es ist bevorzugt, daß der erste Schaltkreis ein erster Verstärker ist, der das Erkennungssignal mit einem ersten gegebenen Faktor verstärkt, der dem ersten Verstärker verliehen wird, um das erste Signal der physikalischen Größe zu erzeugen und der zweite Schaltkreis ist ein zweiter Verstärker, der das erste Signal der physikalischen Größe mit einem zweiten Faktor verstärkt, welcher dem zweiten Verstärker gegeben ist.
  • Somit wird das erste Signal der physikalischen Größe durch Verstärkung des Erkennungssignals mit dem ersten Faktor erzeugt und das zweite Signal der physikalischen Größe wird durch Verstärkung des ersten Signals der physikalischen Größe mit dem zweiten Faktor erzeugt. Das heißt, das erste Signal der physikalischen Größe wird eine Verstärkung mit einem Faktor unterworfen, der ein Produkt der ersten und zweiten Faktoren ist. Das zweite Signal der physikalischen Größe kann leichter hergestellt werden.
  • Beispielsweise ist der dritte Schaltkreis mit einem Multiplexer versehen, der dafür ausgelegt ist, abwechselnd die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe zu bestimmten Zyklen auszuwählen, sowie mit einem A/D-Wandler, der eine A/D-Wandlung an den ersten und zweiten Signalen der physikalischen Größe durchführt, so daß das einzelne Signal in Form eines einzelnen digitalen Signales problemlos ausgegeben wird.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, daß der Sensor einen Driftkorrekturschaltkreis aufweist, der dafür ausgelegt ist, eine Driftsignalkomponente aus dem zweiten Signal der physikalischen Größe zu entfernen.
  • Da die Driftsignalkomponente positiv aus dem zweiten Signal der physikalischen Größe entfernt wird, erfährt das einzelne Signal, welches vom dritten Schaltkreis ausgegeben wird, einen Anstieg in der Signalgenauigkeit. Der Grund dafür ist, daß das ursprüngliche erste Signal der physikalischen Größe einen relativ geringen Einfluß auf die Driftsignalkomponenten hat und das zweite Signal der positiven Driftentfernung unterworfen wird.
  • Bei diesem Aufbau ist beispielsweise der dritte Schaltkreis mit einem Multiplexer versehen, der dafür ausgelegt ist, zu bestimmten Zyklen abwechselnd das erste Signal der physikalischen Größe, aus welchem die Driftsignalkomponente entfernt worden ist, auszuwählen, sowie mit einem A/D-Wandler, der eine A/D-Wandlung an dem ersten Signal der physikalischen Größe und dem zweiten Signal der physikalischen Größe mit entfernter Drift durchführt, so daß das einzelne Signal in Form eines einzelnen digitalen Signales ausgegeben wird.
  • Beispielsweise ist der Driftkorrekturschaltkreis ein Hochpaßfilter, der mit einem Ausgangsanschluß des zweiten Verstärkers verbunden ist, und dafür ausgelegt ist, nur Signalkomponenten des zweiten Signals der physikalischen Größe durchzulassen, welche höher als eine bestimmte Frequenz sind. Der Hochpaßfilter macht es möglich, nur Signalkomponenten durchzulassen, die höher als eine zu entfernende Driftsignalkomponente sind, welche sich langsam in dem zweiten Signal der physikalischen Größe ändert. Somit ist der Hochpaßfilter in der Lage, die Driftkomponente aus dem zweiten Signal der physikalischen Größe stabil zu entfernen.
  • Bevorzugt ist der zweite Verstärker ein Differenzverstärker und der Hochpaßfilter ist so angeordnet, daß ein Ausgangssignal hiervon negativ auf einen Referenzeingang des Differenzverstärkers zurückgekoppelt wird. Diese Differenzverstärkung erzeugt auch ein relativ niedrigpegeliges Sensorsignal, d. h. das zweite Signal der physikalischen Größe.
  • Der Aufnehmer der physikalischen Größe ist ein Beschleunigungssensor, der eine Beschleunigung erfaßt, welche auf ein Fahrzeug einwirkt, oder ein Winkelgeschwindigkeitssensor, der eine Winkelgeschwindigkeit erfaßt, die auf das Fahrzeug einwirkt.
  • Gemäß einem anderen Aspekt eines Sensors für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung sind die ersten bis dritten Schaltkreise und der Driftkorrekturschaltkreis als ein Halbleiterschaltkreis auf einem Halbleiterchip ausgebildet und der Aufnehmer für die physikalische Größe ist auf dem Halbleiterchip angeordnet, wobei der Halbleiterchip von einem Gehäuse eingeschlossen ist, wobei der Aufnehmer für die physikalische Größe hierin angeordnet ist. Diese Ausgestaltung erlaubt, daß der Sensor in einem Sensorgehäuse enthalten werden kann, so daß der Sensor kompakter wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Weitere Einzelheiten und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in der:
  • 1A eine Draufsicht ist, welche einen internen Aufbau eines Gehäuses zeigt, in dem ein Beschleunigungssensor eingebaut ist, der als Sensor für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung dient;
  • 1B eine Schnittdarstellung entlang Linie 1A-1A in 1A ist;
  • 2 ein Blockdiagramm ist, welches den Aufbau eines Beschleunigungssensors gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 3 ein funktionelles Blockdiagramm ist, welches einen digitalen Hochpaßfilter wiedergibt, der von dem Beschleunigungssensor verwendet wird;
  • 4 ein Blockdiagramm ist, welches den Schaltkreis eines Beschleunigungssensors zeigt, der als Sensor für eine physikalische Größe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient;
  • 5 ein Blockdiagramm ist, welches den Aufbau eines Beschleunigungssensors zeigt, der als Sensor für eine physikalische Größe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient;
  • 6 ein Blockdiagramm ist, welches den Aufbau eines Beschleunigungssensors zeigt, der als Sensor für eine physikalische Größe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient;
  • 7 ein Blockdiagramm ist, welches den Aufbau eines Winkelgeschwindigkeitssensors zeigt, der als Sensor für die physikalische Größe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient;
  • 8 ein Blockdiagramm ist, welches den Aufbau eines Winkelgeschwindigkeitssensors zeigt, der als Sensor für eine physikalische Größe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient; und
  • 9 ein Blockdiagramm ist, welches den Aufbau eines Winkelgeschwindigkeitssensor zeigt, der als Sensor für eine physikalische Größe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Bezugnehmend auf die 1 bis 3 wird nun eine erste Ausführungsform eines physikalischen Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der der physikalische Sensor beispielsweise als ein Beschleunigungssensor realisiert ist, der von einem fahrzeugseitigen Seitenaufprall-Airbagsystem verwendet wird.
  • Die 1A und 1B zeigen ein Gehäuse 3, welches die physische Form eines Beschleunigungssensors 10 ist, wohingegen 2 den gesamten Schaltkreisaufbau des Beschleunigungssensors 10 zeigt, der auf einem Halbleiterchip 2 aufgebaut ist, der von dem Gehäuse 3 umschlossen ist.
  • Im Innenraum des Gehäuses 3 ist der Halbleiterchip 2 aufgenommen und ein einzelner Beschleunigungsaufnehmer 1 ist auf dem Halbleiterchip 2 angeordnet. Auf dem Chip 2 ist ein Halbleiterschaltkreis für verschiedene Schaltkreise ausgebildet.
  • Der Beschleunigungssensor 1 ist als Aufnehmer des Halbleitertyps ausgelegt und so angeordnet, daß er eine bestimmte Erkennungsachse hat, welche in 1A mit den Pfeilen AR bezeichnet ist. Der Beschleunigungsaufnehmer 1 erfaßt eine Beschleunigungskomponente, welche in der Erkennungsachse AR verursacht wird und gibt ein elektrisches Analogsignal entsprechend einem Pegel der Beschleunigungskomponente aus, wobei er noch einen weiten Dynamikbereich hat, der es gewährleistet, daß Beschleunigungssignale sowohl in einem ersten Erkennungsbereich (z. B. maximal 200 G), notwendig für einen Hauptsensor und gerichtet auf die Betriebsbestimmungen von Seitenaufprall-Airbags und einem zweiten Erkennungsbereich (z. B. maximal 50 G) zu messen, notwendig für einen Sicherheitssensor. Elektrische Verbindungen zwischen dem Beschleunigungsaufnehmer 1 und dem Halbleiterchip 2 werden durch Verdrahtungen 4 vorgenommen, wie bildlich in 1A gezeigt.
  • Auf dem Halbleiterchip 2 wird der Halbleiterschaltkreis, der als Schaltkreis zur Verarbeitung eines Ausgangssignals von dem Beschleunigungsaufnehmer 1 dient, als ein Halbleiterschaltkreismuster erzeugt. Verdrahtungen 5 verbinden elektrisch Anschlüsse 6 an dem Gehäuse 3 und Anschlüsse an dem Chip 2, wie bildlich in 1A gezeigt.
  • Da sowohl der Beschleunigungsaufnehmer 1 als auch der Halbleiterchip 2 kompakt sind, können die äußeren Abmessungen des Gehäuses 3 auf 60 × 60 × 20 [mm] in Länge mal Breite mal Höhe verringert werden.
  • Der Halbleiterschaltkreis, der auf dem Halbleiterchip 2 ausgebildet ist, hat einen Schaltkreisaufbau, der durch das Blockdiagramm von 2 veranschaulicht ist. Dieser Halbleiterschaltkreis ist mit einem ersten Verstärker 20, einem zweiten Verstärker 21, einem Multiplexer (MPX) 22, einem A/D-Wandler (ADC) 23, einem Hochpaßfilter des digitalen Typs (D-HPF) 24, einem D/A-Wandler (DAC) und einem Kommunikationsverarbeitungsschaltkreis 26 versehen, der mit einem Sensorausgangsanschluß 27 verbunden ist. von diesen Bauelementen dient zum Vergleich mit der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung der erste Verstärker 20 als der erste Schaltkreis, der zweite Verstärker als der zweite Schaltkreis, der Multiplexer 22 und der A/D-Wandler dienen als A/D-Wandlerschaltkreis als dritter Schaltkreis und der Hochpaßfilter 24 und der D/A-Wandler 25 dienen als der Driftkorrekturschaltkreis (oder "Nullbeschleunigungskorrekturschaltkreis").
  • Ein Ausgangssignal von dem Beschleunigungsaufnehmer 1 des Halbleitertyps wird dem ersten Verstärker 20 zugeführt, der als Differenzialverstärker ausgelegt ist, an welchen ein Referenzpotential von 2,5 [V] angelegt wird. Hierbei wird das Ausgangssignal vom Aufnehmer 1 einer Differenzialverstärkung auf der Grundlage des Referenzpotentials von 2,5 [V] unterworfen. In der vorhandenen Ausführungsform ist der erste Verstärker 20 so ausgelegt, daß er einen Faktor 7 hat, so daß eine Einstellung derart gemacht wird, daß der Ausgang vom ersten Verstärker 20 einen vollen Wert erreicht, wenn die am Fahrzeug erzeugte Beschleunigung 150 G beträgt.
  • Das Ausgangssignal vom ersten Verstärker 20 wird als erstes Beschleunigungssignal einem nicht invertierenden Eingangsanschluß des zweiten Verstärkers 21 zugeführt, der ebefalls als Differenzialverstärker ausgebildet ist, sowie einem von zwei Eingangsanschlüssen des Multiplexers 22. Somit hat das Ausgangssignal vom ersten Verstärker 20 einen Betrag, der erhalten wird, wenn das Ausgangssignal vom Beschleunigungsaufnehmer 1 um den Faktor 7 verstärkt wird. Dieses verstärkte Signal wird dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des zweiten Verstärkers 21 zugeführt. Dem invertierenen Eingangsanschluß des zweiten Verstärkers 21 wird ein Signal zugeführt, welches nach einer A/D-Wandlung (anolog/digital) und einer D/A-Wandlung (digital/analog) eines Ausgangssignals vom zweiten Verstärker 21 gebildet worden ist, wie noch beschrieben wird. Diese Signalverstärkung bewirkt, daß der Ausgang des zweiten Verstärkers 21 auf eine negative Rückkopplungsweise an seinen invertierenden Eingangsanschluß zurückgekoppelt wird.
  • Der zweite Verstärker 21 hat einen Faktor von 7,5 als zweiter Verstärkungsfaktor und eine Einstellung wird gemacht, daß es möglich wird, daß ein Ausgangssignal vom zweiten Verstärker 21 den vollen wert erreicht, wenn die am Fahrzeug erzeugte Beschleunigung 20 G beträgt. Ein Ausgangssignal vom zweiten Verstärker 21 wird als zweites Beschleunigungssignal dem verbleibenden Eingangsanschluß des Multiplexers 22 zugeführt.
  • In der ersten Ausführungsform können das erste Beschleunigungssignal, bestehend aus dem Ausgang des ersten Verstärkers 20 (d. h. das dem zweiten Verstärker 21 einzugebende Signal) und das zweite Beschleunigungssignal, bestehend aus dem Ausgang des zweiten Verstärkers 21 selektiv oder gleichzeitig als Signale analoger Größe ausgegeben werden, wie durch die gestrichelten Pfeile in 2 dargestellt.
  • Der Multiplexer 22 aktiviert abwechselnd seinen Eingangsanschluß in einem Schaltzyklus von beispielsweise 250 μs, so daß ein Ausgangssignal von dem Multiplexer 22 zu dem A/D-Wandler 22 abwechselnd zwischen den beiden Ausgangssignalen von den ersten und zweiten Verstärkern 20 und 21 hin- und hergeschaltet wird. Somit werden dem Multiplexer 22 das erste Beschleunigungssignal und das zweite Beschleunigungssignal eingegeben, wobei das erste Beschleunigungssignal nicht nur einem Ausgang vom ersten Verstärker 20 entspricht, in welchem der Ausgang von dem Beschleunigungsaufnehmer 1 wiedergegeben wird, sondern auch ein Eingangssignal für den zweiten Verstärker 21 ist und das zweite Beschleunigungssignal wird gebildet durch Verstärken des ersten Beschleunigungssignals mit einem zweiten Faktor in dem zweiten Verstärker 21.
  • Der A/D-Wandler 23 arbeitet als eine Vorrichtung zur A/D-Wandlung und gibt das gewandelte Signal aus. Genauer gesagt, der Wandler 23 macht eine A/D-Wandlung in ein Signal digitaler Größe eines jeden Ausgangssignales von den ersten und zweiten Verstärkern, welche zu jeder Zeitdauer gegeben sind und zwar auf der Grundlage eines vorbestimmten Schaltzyklus. Weiterhin fügt der A/D-Wandler 23 nicht nur ein Vorzeichen an das gewandelte Signal hinzu, um die Ausgangssignale der ersten und zweiten Verstärker voneinander zu unterscheiden, sondern gibt auch in Serie die Signale mit dem angefügten Vorzeichen als Zweibereichs-Beschleunigungssignale aus, aufgebaut aus einem Hauptsensorsignal und einem Sicherheitssensorsignal.
  • Das digitale Signal, welches von dem A/D-Wandler 23 ausgegeben wird, wird einer Seitenaufprall-Airbag ECU (nicht gezeigt) über den Kommunikationsverarbeitungsschaltkreis 26 und den Sensorausgangsanschluß 27 zugeführt, wobei diese beiden als eine Schnittstelle zu einer externen Vorrichtung wirken.
  • Die Seitenaufprall-Airbag ECU empfängt die zwei Bereichs-Beschleunigungssignale von den Beschleunigungssensoren 10, die an den rechten und linken Seiten des Fahrzeuges angeordnet sind, trennt die Beschleunigungssignale unter Verwendung der jeweiligen Identifikationsvorzeichen, welche hinzugefügt worden sind und erzeugt Hauptsensorsignale und Sicherheitssensorsignale und verwendet diese Haupt- und Sicherheitssensorsignale zur Bestimmung der Betriebe der Seitenaufprall-Airbags.
  • Beispielsweise wird der auf linken Seite liegende Seitenaufprall-Airbag zwangsbetätigt (d. h. entfaltet) wenn eine Bestimmung derart gemacht, daß das Hauptsensorsignal von dem Beschleunigungssensor 10 (L) (d. h. ein Ausgang vom ersten Verstärker 20) auf der linken Seite des Fahrzeuges EIN ist (gleich oder höher als ein Schwellenwert), bestimmt durch das Referenzpotential von 2,5 [V] und gleichzeitig das Hauptsensorsignal von dem Beschleunigungssensor 10 (R) auf der rechten Seite des Fahrzeuges AUS ist (niedriger als der Schwellenwert) und das Sicherheitssensorsignal EIN ist (gleich oder höher als ein Schwellenwert).
  • Die Ausgangssignale vom A/D-Wandler 23 laufen auch durch einen Extraktionsschaltkreis (nicht gezeigt), der in dem A/D-Wandler 23 liegt. Somit werden in dem Extraktionsschaltkreis von den Ausgangssignalen des A/D-Wandlers 23 die Identifikationsvorzeichen verwendet, um das digitale Ausgangssignal vom zweiten Verstärker 21 zu identifizieren. Das identifizierte digitale Ausgangssignal, welches als zweites digitales Signal bezeichnet wird, wird vom Extraktionsschaltkreis ausgegeben, d. h.
  • vom A/D-Wandler 23 und wird dem digitalen Hochpaßfilter 24 (D-HPF) zugeführt.
  • Der digitale Hochpaßfilter 24 ist ein digitaler Filter des IIR-Typs (infinit impulse response), dessen Funktionsaufbau in 3 veranschaulicht ist. Wie hier gezeigt, ist der Hochdruckfilter 24 funktionell mit Multiplizierern 240, 244 und 245, Addierern 241, 242 und einem Verzögerungselement 243 versehen. Bei dieser Konfiguration hat der digitale Hochpaßfilter 24 eine Grenzfrequenz von 0,1 Hz, welche durch Einstellen der Konstanten der Multiplizierer 240, 244 und 245 gesetzt wird.
  • Ein Ausgangssignal von diesem digitalen Hochpaßfilter 24 wird dem D/A-Wandler zugeführt, wo das Signal eine D/A-Wandlung in ein entsprechendes Analogsignal erfährt. Dieses gewandelte Analogsignal wird einem invertierenden Eingangsanschluß des zweiten Verstärkers 21 zugeführt, wie in 2 gezeigt. Der digitale Hochpaßfilter 24, der D/A-Wandler 25, die ersten und zweiten Verstärker 20 und 21, der Multiplexer 22, der A/D-Wandler 23 und der Kommunikationsverarbeitungsschaltkreis 26 sind alle auf dem Halbleiterchip 2 ausgebildet.
  • Somit erzeugt der digitale Hochpaßfilter 24 ein Signal, bei dem Frequenzkomponenten niedriger als die Grenzfrequenz vom Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 21 entfernt worden sind. Der zweite Verstärker 21 verstärkt mit dem zweiten Faktor einen Differenzeingang zwischen dem Ausgangssignal des ersten Verstärkers 20 und dem obigen Ausgangssignal von sich selbst, dessen niedrige Komponenten entfernt worden sind.
  • Bei dem Beschleunigungsaufnehmer 1 und den Schaltkreiselementen, die auf dem Halbleiterchip 2 ausgebildet sind, bewirken bestimmte Faktoren, beispielsweise eine Drift aufgrund von Temperaturänderungen über die Zeit hinweg langsame Änderungen der Signalpegel.
  • Mit anderen Worten, selbst wenn der Aufnehmer 1 keine Beschleunigung erfaßt, fließt eine Driftkomponente langsam von dem Aufnehmer 1 mit einer hohen Zeitkonstante zu jedem Zeitpunkt und diese Driftsignalkomponente wird mit dem Sensorerkennungssignal gemischt. Da das erste Beschleunigungssignal von einem relativ hochpegeligen Signal des Ausgangs vom Aufnehmer 1 erzeugt wird, ist das Driftkomponentensignal vernachlässigbar klein im Vergleich zu dem ersten Beschleunigungssignal. Im Gegensatz hierzu wird das zweite Beschleunigungssignal von einem relativ niedrigpegeligen Signal des Aufnehmerausgangs durch Verstärkung mit einem höheren Faktor erzeugt, der ein Produkt der ersten und zweiten Faktoren ist. Dies bedeutet, daß die Driftsignalkomponente ebenfalls mit dem höheren Faktor verstärkt wird, so daß es nicht länger möglich ist, die Driftsignalkomponente im zweiten Beschleunigungssignal zu übergehen. Wenn somit der Schaltkreisaufbau, der in dieser Ausführungsform beschrieben worden ist, nicht verwendet wird, werden Fehler aufgrund der Drift größer.
  • Die vorliegende Erfindung verwendet jedoch, wie bereits beschrieben, den Schaltkreisaufbau, bei welchem Driftkomponenten von dem Signal entfernt werden, welches durch den zweiten Verstärker 21 weiter verstärkt wird, so daß eine Korrektur für die Situation geschaffen wird, wo die am Fahrzeug bewirkte Beschleunigung 0 ist (d.h. eine Nullbeschleunigung ist). Dies ermöglicht, daß der zweite Verstärker 21 ein niedrigpegeliges Beschleunigungssignal ausgibt, welches genau und frei von Drifteinflüssen ist.
  • Im Ergebnis wird es dem A/D-Wandler 23 ermöglicht, A/D-Wandlungen mit praktisch gleicher Präzision sowohl an dem ersten Beschleunigungssignal DS1N und dem zweiten Beschleunigungssignal DS2N durchzuführen (siehe 2), wobei das erste Beschleunigungssignal DS1N ein Ausgang vom ersten Verstärker 20 ist, mit einem relativ niedrigen Faktor verstärkt worden ist und von Drifterscheinungen weniger beeinflußt ist, wohingegen das zweite Beschleunigungssignal DS2N frei von Driftkomponenten ist und ein Ausgang des zweiten Verstärkers 21 weiter einen Ausgang des ersten Verstärkers 20 verstärkt.
  • In der voliegenden Ausführungsform bilden der Multiplexer 22 und der A/D-Wandler 23 einen A/D-Wandlerschaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung und der digitale Hochpaßfilter 24 und der D/A-Wandler 25 bilden einen Driftkorrekturschaltkreis (oder "Nullbeschleunigungskorrekturschaltkreis").
  • Wie oben beschrieben verwendet der Beschleunigungssensor 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nur den einen Beschleunigungsaufnehmer 1, um Beschleunigungssignale in zwei oder mehr unterschiedlichen Bereichen in einem Zustand zu schaffen, bei dem die Signale genau sind, was der Entfernung der Driftkomponenten hiervon zu verdanken ist. Zusätzlich können Beschleunigungssignale in mehreren Bereichen als ein einzelnes zeitserielles di gitales Signal DS ausgegeben werden, wie in 2 gezeigt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann der Verarbeitungsschaltkreis zur Verarbeitung des Ausgangs vom Beschleunigungsaufnehmer 1 auf dem einzelnen Halbleiterchip 2 ausgebildet werden, der in dem Sensorgehäuse 3 zusammen mit dem Beschleunigungsaufnehmer 1 angeordnet ist. Diese Gehäusestruktur macht den Beschleunigungssensor 10 kompakt.
  • Weiterhin werden in dem vom Beschleunigungsaufnehmer 1 erkannten Signal niedrigpegelige Signalkomponenten von Driftkomponenten befreit, was durch den digitalen Hochpaßfilter 24 und den D/A-Wandler 25 erfolgt. Es ist daher möglich, zu bewirken, daß der Beschleunigungssensor 10 sowohl die höherpegelige Beschleunigungssignalkomponente als auch eine niedrigpegelige Beschleunigungssignalkomponente als zwei Signaltypen praktisch gleich miteinander bezüglich der Präzision ausgibt.
  • Wenn der Beschleunigungssensor 10 in einem fahrzeugseitigen Seitenaufprall-Airbagsystem verwendet wird, ist es möglich, daß der einzelne Beschleunigungssensor 10 und die einzelne Signalleitung, welche mit dem Sensor verbunden ist, gleichzeitig sowohl das Hauptsensorsignal als auch das Sicherheitssensorsignal bereitstellen. Die Anzahl von Beschleunigungssensoren, welche in dem Fahrzeug angeordnet werden, kann somit verringert werden und die Verdrahtungsmenge oder der Kabelbaum, der mit jedem Beschleunigungssensor und der Airbag-ECU verbunden ist, kann auch verringert werden. Der Ausgang vom Beschleunigungssensor 10 ist als Signal mit digitalem Format be reitgestellt, so daß das fahrzeugseitige Airbagsystem in der Lage ist, eine hohe Rauschfestigkeit zu haben.
  • Ein Beispiel, welches aus der ersten Ausführungsform durch Modifikation hervorgeht, ist, daß eine Mehrzahl von Paaren, jeweils bestehend aus dem zweiten Verstärker 21, der das Ausgangssignal vom ersten Verstärker 20 empfängt und der Driftkorrekturschaltkreis parallel zum ersten Verstärker 20 vorgesehen ist und der Multiplexer 22 ist so aufgebaut, daß er sequenziell mehrere Eingänge von dem Ausgang des geschalteten schaltet, wobei die Mehrzahl von Eingängen der Anzahl von Verstärkern entspricht. Dies schafft ein System, bei dem drei oder mehr Beschleunigungssignale in unterschiedlichen Bereichen als einzelnes digitales zeitserielles Signal ausgegeben werden können.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Bezugnehmend auf 4 wird eine zweite Ausführungsform eines Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung nun beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform und den folgenden Ausführungsformen werden, um wiederholte Erläuterungen zu vermeiden, ähnliche oder identische Komponenten zu denjenigen der voranstehenden ersten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die vorliegende Ausführungsform hat den Verarbeitungsschaltkreis, der das Ausgangssignal von dem Beschleunigungsaufnehmer verarbeitet. Die Verarbeitung ist unterschiedlich zu der beschriebenen ersten Ausführungsform ausgebildet, und ist wie folgt.
  • Gemäß 4 unterscheidet sich der Beschleunigungssensor 10, der als Sensor für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung dient, von dem der ersten Ausführungsform in der Anordnungsreihe der Schaltkreise, welche den A/D-Wandlerschaltkreis der vorliegenden Erfindung bilden. Genauer gesagt, der A/D-Wandlerschaltkreis ist aufgebaut aus einem A/D-Wandler 28 und einem Multiplexer 29, welche beide miteinander in einer Anordnungsreihe entgegengesetzt zur ersten Ausführungsform verbunden sind.
  • Der A/D-Wandler 28, der zwei Kanäle für die Umwandlung hat, liegt vor dem Umwandler 29 und empfängt die ersten und zweiten Beschleunigungssignale, welche von den ersten bzw. zweiten Verstärkern 20 und 21 ausgegeben werden. Der A/D-Wandler 28 wandelt dann separat die ersten und zweiten Beschleunigungssignale in ein erstes digitales Signal und ein zweites digitales Signal und die ersten und zweiten digitalen Signale werden dem Multiplexer 29 über unterschiedliche Kanäle zugeführt.
  • Der Multiplexer 29 empfängt die ersten und zweiten digitalen Signale durch abwechselndes Schalten seiner Eingangsanschlüsse von dem einen auf den anderen mit einem bestimmten Zyklus, um ein einzelnes digitales zeitserielles Signal zu erzeugen. Dieses Signal wird dem Kommunikationsverarbeitungsschaltkreis 26 als ein Beschleunigungssignal mit zwei unterschiedlichen Bereichen zugeführt. Zusätzlich wird aus den ersten und zweiten digitalen Signalen von dem A/D-Wandler 28 das zweite digitale Signal alleine dem digitalen Hochpaßfilter 24 zugeführt.
  • Der A/D-Wandlerschaltkreis, der aus dem Zweikanal-A/D-Wandler 28 und dem Multiplexer 29 aufgebaut ist, arbeitet auf ähnliche Weise wie in der ersten Ausführungsform. Das heißt, sowohl das erste Beschleunigungssignal als auch das zweite Beschleunigungssignal werden separat dem A/D-Wandler 28 zugeführt, wobei das erste nicht nur vom ersten Verstärker 20 ausgegeben wird, der den Ausgang von dem Beschleunigungsaufnehmer 1 empfängt, sondern auch dem zweiten Verstärker 21 eingegeben wird, wohingegen das zweite vom zweiten Verstärker 21 ausgegeben wird, wo das erste Beschleunigungssignal von dem zweiten Faktor verstärkt wird.
  • Somit erlaubt wie in der ersten Ausführungsform der Schaltkreis in der zweiten Ausführungsform, daß das zweite Beschleunigungssignal der negativen Rückkopplung auf den zweiten Verstärker 21 über den digitalen Hochpaßfilter 24 und den D/A-Wandler 25 unterworfen wird. Durch diese negative Rückkopplung werden Driftkomponenten, welche im zweiten Beschleunigungssignal enthalten sind, hiervon entfernt. Es ist daher möglich, ein niedrigpegeliges Beschleunigungssignal mit hoher Präzision bereitzustellen, welches vom zweiten Verstärker 21 zusammen mit einem hochpegeligen Beschleunigungssignal vom ersten Verstärker 20 ausgegeben wird. Genauer gesagt, die beiden Beschleunigungssignale mit unterschiedlichem Bereich können als einzelner Signalzug erhalten werden, der auf zeitserielle Weise ausgegeben wird.
  • In der zweiten Ausführungsform ist wie in der ersten Ausführungsform der Verarbeitungsschaltkreis auf dem Halbleiterchip 2 ausgebildet, so daß der Beschleunigungssensor 10 kompakter gemacht wird.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Bezugnehmend auf 5 wird eine dritte Ausführungsform eines Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung nun erläutert.
  • Ein Beschleunigungssensor 10 gemäß der dritten Ausführungsform ist im Block in 5 gezeigt, wobei anstelle des voranstehenden zweiten Verstärkers 21 ein zweiter Verstärker 210 mit einem Faktor 705 angeordnet ist, der als zweiter Faktor der vorliegenen Erfindung dient. Der Ausgangsanschluß des zweiten Verstärkers 210 ist direkt mit einem Hochpaßfilter 211 verbunden. Sowohl der digitale Hochpaßfilter 24 als auch der D/A-Wandler 25, welche in den voranstehenden Ausführungsformen erläutert wurden, sind aus dem Schaltkreis entfernt.
  • Der Hochpaßfilter 211 entfernt Driftsignalkomponenten von dem Ausgangssignal mit analogem Betrag des zweiten Verstärkers 210. Die Driftsignalkomponenten gehören zu einem Niederfrequenzband, welches frequenzmäßig niedriger als die Grenzfrequenz (0,1 Hz) ist, welche der Hochpaßfilter 211 hat. Das hochfrequent durchgelassene von der Drift befreite Signal vom Filter 211 wird als zweites Beschleunigungssignal dem Multiplexer 22 zugeführt.
  • In diesem Schaltkreis entspricht der Hochpaßfilter 211 dem Driftkorrekturschaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Zum Empfang der beiden Ausgangssignale vom Hochpaßfilter 211 und vom ersten Verstärker 20 schaltet der Multiplexer 22 abwechselnd die beiden Signale mit bestimmten Zyklen um, um einen einzelnen Signalzug zu erzeugen, der in zeitserieller Weise verläuft. Diese Signale werden dem A/D-Wandler 23 zugeführt, so daß entsprechende digitale Signale erzeugt werden und werden dann dem Kommunikationsverarbeitungsschaltkreis 26 zugeführt.
  • Obgleich sich die Driftkorrektureinheit in der vorliegenden Ausführungsform von der ersten Ausführungsform unterscheidet, wird ein einzelner Zug digitaler Signale auf ähnliche Weise wie in der ersten Ausführungsform erzeugt. Das heiß, wie in der ersten Ausführungsform empfängt der Multiplexer 22, der Teil des A/D-Wandlerschaltkreises ist, sowohl das erste Beschleunigungssignal (welches das Ausgangssignal vom ersten Verstäker 20 ist und auch als Eingangssignal dem zweiten Verstärker 210 zugeführt wird) als auch das zweite Beschleunigungssignal (welches erzeugt wird durch Entfernen niedrigfrequenter Signalkomponenten vom Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 210). Der Multiplexer 22 schaltet abwechselnd die beiden Eingänge, um entweder das erste oder das zweite Beschleunigungssignal auszuwählen. Das ausgewählte Signal erfährt durch den A/D-Wandler 23 eine A/D-Wandlung, um einen einzelnen Zeitzug von digitalen Signalen entsprechend den ersten und zweiten Beschleunigungssignalen zu erzeugen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden die Driftsignalkomponenten daher vom Ausgang (d. h. dem zweiten Beschleunigungssignal) des zweiten Verstärkers 210 fehlerfrei entfernt. Im Ergebnis ist der einzelne Beschleunigungssensor in der Lage, ein hochpegeliges Beschleunigungssignal, sowie auch ein genaues niedrigpegeliges Beschleunigungssignal bereitzustellen.
  • Zusätzlich kann die Anzahl von Schaltkreisen verringert werden (d. h., der D/A-Wandler 25 der 2 und 4 kann aus dem Schaltkreis weggelassen werden), was den Schaltkreis insgesamt vereinfacht.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Bezugnehmend auf 6 wird eine vierte Ausführungsform des Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung nun erläutert.
  • Ein Beschleunigungssensor 10 gemäß der vierten Ausführungsform ist als Block in 6 gezeigt, wobei anstelle des vorherigen zweiten Verstärkers 21 ein zweiter Verstärker 220 mit einem Faktor 7,5 vorhanden ist, der als zweiter Faktor der vorliegenden Erfindung dient. Der Ausgangsanschluß des zweiten Verstärkers 220 ist direkt sowohl mit einem Hochpaßfilter 221 als auch dem Multiplexer 22 verbunden. Sowohl der digitale Hochpaßilter 24 als auch der D/A-Wandler 25, welche in den ersten und zweiten Ausführungsformen erläutert wurden, sind aus dem Schaltkreis entfernt.
  • Der Hochpaßfilter 221 entfernt niedrigfrequente Signalkomponenten aus dem Ausgangssignal mit analogem Betrag des zweiten Verstärkers 220. Die niederfrequenten Signalkomponenten haben eine niedrigere Frequenz als die Grenzfrequenz (0,1 Hz), welche der Hochpaßfilter 221 hat. Das hochfrequente durchgelassene Signal vom Filter 221 wird auf negative Rückkopplungsweise dem zweiten Verstärker 220 zugeführt.
  • Bei dieser Sensorkonfiguration bildet der Hochpaßfilter 221 den Driftkorrekturschaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Obgleich sich die Driftkorrektureinheit der vorliegenden Ausführungsform von der ersten Ausführungsform unterscheidet, wird ein einzelner Zug digitaler Signale auf ähnliche Weise wie in der ersten Ausführungsform erzeugt. Das heißt, wie in der ersten Ausführungsform empfängt der Multiplexer 22, der Teil des A/D-Wandlerschaltkreises ist, sowohl das erste Beschleunigungssignal (das das Ausgangssignal vom ersten Verstärker 20 ist und auch als Eingangssignal dem zweiten Verstärker 220 zugeführt wird) als auch das zweite Beschleunigungssignal (welches durch Entfernen niedrigfrequenter Signalkomponenten vom Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 220 erzeugt wird). Der Multiplexer 22 schaltet abwechselnd die beiden Eingänge, um entweder das erste oder das zweite Beschleunigungssignal auszuwählen. Das ausgewählte Signal erfährt durch den A/D-Wandler 23 eine A/D-Wandlung, um einen einzelnen Zeitzug digitaler Signale entsprechend den ersten und zweiten Beschleunigungssignalen zu erzeugen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden daher die Driftsignalkomponenten vom Ausgang (d. h. im zweiten Beschleunigungssignal) des zweiten Verstärkers 220 fehlerfrei entfernt. Im Ergebnis ist ein einziger Beschleunigungssensor in der Lage, ein hochpegeliges Beschleunigungssignal, sowie ein genaues niedrigpegeliges Beschleunigungssignal bereitzustellen.
  • Zusätzlich kann wie in der dritten Ausführungsform die Anzahl von Schaltkreiselementen verringert werden (d. h. der D/A-Wandler 25 der 2 und 4 kann aus dem Schaltkreis weggelassen werden), was den Schaltkreis insgesamt vereinfacht.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Bezugnehmend auf 7, so wird eine fünfte Ausführungsform eines Sensors für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung nun beschrieben.
  • Die vorliegende Ausführungsform enthält einen Winkelgeschwindigkeitssensor, der als Sensor für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung dient. Der Winkelgeschwindigkeitssensor verwendet einen Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer entsprechend dem Aufnehmer für eine physikalische Größe der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß 7 ist ein Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 vorgesehen, dessen Ausgangsanschluß elektrisch mit dem Eingang des Halbleiterchips 2 verbunden ist, der Teil eines Winkelgeschwindigkeitssensors 12 ist.
  • Von diesen Bauteilen ist der Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 von bekanntem Aufbau, der eine Drehachse (d.h. eine Erkennungsachse) hat und in Form eines elektrischen Signals eine Winkelgeschwindigkeit entlang eines Kreises auf einer Ebene senkrecht zur Drehachse erkennt. Dieser Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 kann beispielsweise am Massenschwerpunkt eines Fahrzeuges derart angeordnet werden, daß die Drehachse des Aufnehmers 11 in Längsrichtung des Schwerpunktes verläuft. Durch diese Anordnung kann das Ausgangssignal vom Aufnehmer 11, welches die Winkelgeschwindigkeit am Massenschwerpunkt anzeigt, als ein Signal erhalten werden, welches eine Gierrate des Fahrzeuges anzeigt. Das Gierratensignal kann für eine Bewegungssteuerung des Fahrzeuges verwendet werden.
  • Andererseits liefert der Halbleiterchip 2, der auf eine Weise ähnlich zu derjenigen der 1A und 1B aufgebaut ist, als Halbleiterschaltkreis den Schaltkreisaufbau von 7. Dieser Schaltkreis dient zur Verarbeitung eines Ausgangssignals vom Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 und ist ähnlich zu demjenigen von 4 aufgebaut, mit der Ausnahme, daß kein Driftkorrekturschaltkreis vorhanden ist.
  • Im Schaltkreis von 7 sind wie bei der zweiten Ausführungsform der erste Verstärker 20 und der zweite Verstärker 21 auf der Eingangsseite des Schaltkreises angeordnet. Die Ausgangssignale der beiden Verstärker 20 und 21 werden dem A/D-Wandlerschaltkreis zugeführt. Diese Einheit besteht aus einem Zweikanal-A/D-Wandler 28 und einem Multiplexer 29. Der Ausgang vom Multiplexer 29 wird dem Sensorausgangsanschluß 27 über den Kommunikationsverarbeitungsschaltkreis 26 zugeführt.
  • Die Arbeitsweisen dieses Sensors lassen sich wie folgt zusammenfassen. Ein Ausgangssignal von dem Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 wird zunächst vom ersten Verstärker 20 mit einem ersten hierin vorhandenen Faktor verstärkt und ein erstes Winkelgeschwindigkeitssignal, welches eine erkannte Winkelgeschwindigkeit angibt, wird vom ersten Verstärker 20 ausgegeben. Dieses erste Winkelgeschwindigkeitssignal ist ein Signal entsprechend der erkannten Winkelgeschwindigkeit.
  • Das erste Winkelgeschwindigkeitssignal wird dann einem der beiden Eingangsanschlüsse des Zweikanal-A/D-Wandlers 28 und auch dem zweiten Verstärker 21 zugeführt. Somit verstärkt der zweite Verstärker 21 das eingegebene erste Winkelgeschwindigkeitssignal mit einem zweiten Faktor, um ein zweites Winkelgeschwindigkeitssignal zu erzeugen. Dieses Signal wird dem verbleibenden Eingangsanschluß des A/D-Wandlers 28 zugeführt.
  • Der A/D-Wandler 28 wandelt dann die ersten und zweiten Winkelgeschwindigkeitssignale mittels einer A/D-Wandlung in die ersten und zweiten entsprechenden digitalen Signale und die beiden digitalen Signale werden den Eingangsanschlüssen des Multiplexers 29 eingegeben. Ähnlich wie oben schaltet der Multiplexer 29 abwechselnd zu bestimmten Zyklen seine Eingänge um, so daß die ersten und zweiten digitalen Signale zu einem einzelnen Zug zeitserieller digitaler Signale kombiniert werden, welche die Zwei-Bereichs-Winkelgeschwindigkeitssignale beinhalten. Dieses zeitserielle digitale Signal wird dann dem Kommunikationsverarbeitungsschaltkreis 26 zugeführt.
  • Wie oben beschrieben werden in der fünften Ausführungsform sowohl das dem zweiten Verstärker eingegebene Signal (d.h. das erste Winkelgeschwindigkeitssignal, welches direkt einem Betrag vom Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 entspricht) als auch das Ausgangssignal vom zweiten Verstärker 21 (d.h. das zweite Winkelgeschwindigkeitssignal) dem A/D-Wandlerschaltkreis zugeführt. Zusätzlich können die ersten und zweiten Winkelgeschwindigkeitssignale von den ersten und zweiten Verstärkern 20 und 21 als Analogsignale von diesem Winkelgeschwindigkeitssensor 12 auf geeignete Weise ausgegeben werden, wie mit gestrichelten Linien in 7 gezeigt. Die ersten und zweiten Faktoren, welche den ersten und zweiten Verstärker 20 und 21 verliehen werden, können abhängig von den gewünschten Winkelgeschwindigkeitsbereichen festgelegt werden.
  • Unterschiedlich zu der voranstehenden dritten Ausführungsform, welche unter Bezug auf 5 beschrieben worden ist, ist in dieser fünften Ausführungsform kein Driftkorrekturschaltkreis vorgesehen. Solange die Driftkomponenten, welche im Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 selbst erzeugt werden, vernachlässigbar klein sind, ist der Schaltkreis gemäß der fünften Ausführungsform ausreichend. Mit anderen Worten, es ist nicht immer notwendig, um mit dem Ausgang des zweiten Verstärkers 21 den Driftkorrekturschaltkreis, beispielsweise einen Hochpaßfilter zu verbinden. Obgleich der Schaltkreis von 7 keinen Driftkorrekturschaltkreis hat, ist dieser Schaltkreis in der Lage, das zweite Winkelgeschwindigkeitssignal als hochpräzises Niedrigpegelbereichs-Winkelgeschwindigkeitssignal auszugeben.
  • Wie oben erwähnt, kann der Winkelgeschwindigkeitssensor 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 als Sensor für eine physika lische Größe verwenden. Das heißt, das Ausgangssignal vom Aufnehmer 11, also das Signal, welches eine Winkelgeschwindigkeit angibt (d.h. eine physikalische Größe), das in einer ausgewählten Richtung der einen Erkennungsachse des Aufnehmers 11 bewirkt wird, kann in zwei Winkelgeschwindigkeitssignale mit unterschiedlichen Bereichen umgewandelt werden. Diese Signale werden dann in ein einzelnes zeitserielles digitales Signal in einer kombinierten Form verarbeitet.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • Bezugnehmend auf 8 wird nachfolgend eine sechste Ausführungsform eines Sensors für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Die vorliegende Ausführungsform enthält auch einen Winkelgeschwindigkeitssensor, der als Sensor für eine physikalische Größe dient, unterscheidet sich jedoch vom Schaltkreis der voranstehenden fünften Ausführungsform dahingehend, daß der Aufbau zur Verstärkung weiter vereinfacht ist.
  • Gemäß 8 ist ein Winkelgeschwindigkeitssensor 12 vorgesehen mit einem Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 und einem Halbleiterchip 2. In dem auf dem Chip 2 ausgebildeten Schaltkreis ist der Ausgang vom Aufnehmer 11 elektrisch über eine Leitung LN sowohl mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des zweiten Verstärkers 21 und einem der beiden Eingangsanschlüsse des A/D-Wandlers 28 verbunden, der als Teil des A/D-Wandlerschaltkreises der vorliegenden Erfindung dient. Die Leitung LN entspricht dem ersten Schaltkreis der vorliegenden Erfindung.
  • In diesem Schaltkreis gibt es keinen Verstärker, der dem ersten Verstärker 20 von 7 entspricht. Der einzige Verstärker, d.h. der zweite Verstärker 21 ist vorhanden, dessen Ausgang dem verbleibenden Eingangsanschluß des A/D-Wandlers 28 zugeführt wird. Mit dem Merkmal, daß kein Driftkorrekturschaltkreis vorhanden ist, ist der verbleibende Aufbau der gleiche wie bei der fünften Ausführungsform.
  • Im Ergebnis wird das Ausgangssignal selbst von dem Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 als erstes Winkelgeschwindigkeitssignal behandelt und direkt sowohl dem A/D-Wandler 28 als auch dem zweiten Verstärker 21 zugeführt. Das erste Winkelgeschwindigkeitssignal wird vom zweiten Verstärker 21 mit dessen zweiten Faktor verstärkt, was ein zweites Winkelgeschwindigkeitssignal erzeugt, welches dem A/D-Wandler 28 zugeführt wird.
  • Somit empfängt der A/D-Wandler 28 sowohl das erste Winkelgeschwindigkeitssignal (d.h. das Eingangssignal für den zweiten Verstärker 21) und das zweite Winkelgeschwindigkeitssignal (das Ausgangssignal vom zweiten Verstärker 21). Diese ersten und zweiten Winkelgeschwindigkeitssignale können auch vom Sensor 12 als analoge Signale unter Verwendung einer geeigneten Verdrahtung herausgeführt werden.
  • Wie sich aus dem obigen ergibt, ist bei der sechsten Ausführungsform nur der eine Verstärker (d.h. der zweite Verstärker 21) vorgesehen, um den Ausgang des Winkelgeschwindigkeitsaufnehmers 11 zu verstärken. Dieser vereinfachte Schaltkreis ist insbesondere sinnvoll in Fällen, wo ein Ausgangssignal vom Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 relativ höher im Pegel bis zu einem Betrag ist, der die Notwendigkeit beseitigt, die zweistufige Verstär kungsweise zu verwenden, um ein niedrigpegeliges Winkelgeschwindigkeitssignal zu erhalten.
  • Infolgedessen ist, obgleich der Schaltkreis im Vergleich zur fünften Ausführungsform vereinfacht ist, der Winkelgeschwindigkeitssensor 12 der sechsten Ausführungsform in der Lage, zwei im Bereich unterschiedliche Geschwindigkeitssignale in Form eines einzigen zeitseriellen digitalen Signals wie die fünfte Ausführungsform auszugeben.
  • (Siebte Ausführungsform)
  • Bezugnehmend auf 9 wird nachfolgend eine siebte Ausführungsform eines Sensors für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Die siebte Ausführungsform wird auch im Rahmen einer Ausgestaltung erläutert, welche bei einem Winkelgeschwindigkeitssensor angewendet wird, der als Sensor für die physikalische Größe dient und eine kombinierte Form der Schaltkreise der 7 und 4 ist.
  • Gemäß 9 ist ein Winkelgeschwindigkeitssensor 12 vorgesehen mit dem Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer 11 und dem Halbleiterchip 2 mit den ersten und zweiten Verstärkern 20 und 21, dem Zweikanal-A/D-Wandler 28, dem Zweikanal-Multiplexer 29, dem Kommunikationsverarbeitungsschaltkreis 26, dem Sensorausgangsanschluß 27, dem digitalen Hochpaßfilter 24 und dem D/A-Wandler 25.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, wie bei der zweiten Ausführungsform erläutert, das zweite Winkelgeschwindigkeitssignal (d.h. das Ausgangssignal vom zweiten Verstärker 21) als negatives Rückkopplungssignal dem invertierenden Eingangsanschluß des zweiten Verstärkers 21 über den digitalen Hochpaßfilter 24 und den D/A-Wandler 25 zurückgeführt, so daß Driftsignalkomponenten von dem zweiten Winkelgeschwindigkeitssignal entfernt werden. Es ist daher möglich, daß ein niedrigpegeliges Winkelgeschwindigkeitssignal mit hoher Genauigkeit (d.h. weniger Drift), welches vom zweiten Verstärker 21 kommt, zusammen mit einem hochpegeligen Winkelgeschwindigkeitssignal erhalten wird, welches vom ersten Verstärker 20 kommt. Die beiden im Bereich unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeitssignale werden als einzelner digitaler Signalzug erzeugt, der zeitseriell läuft.
  • Wie bei der zweiten Ausführungsform kann der Verarbeitungsschaltkreis auf dem Halbleiterchip 2 ausgebildet werden, so daß der Winkelgeschwindigkeitssensor mit geringer Größe gefertigt werden kann.
  • Weitere Abwandlungen können wie folgt vorgesehen werden. Der Sensor für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den Beschleunigungssensor und den Winkelgeschwindigkeitssensor beschränkt, welche bereits beschrieben worden sind. Ein anderes Beispiel wäre ein Drucksensor, bei dem ein Druckaufnehmer, ein Verstärker (die ersten und/oder zweiten Verstärker), ein A/D-Wandlerschaltkreis und/oder ein Driftkorrekturschaltkreis auf ähnliche Weise wie bereits erläutert kombiniert werden. Der Druckaufnehmer ist dafür ausgelegt, einen Druck (oder ein Drehmoment) zu erfassen, welches in seiner Erkennungsachsenrichtung einwirkt und ein elektrisches Signal entsprechend einer Größe des erfaßten Druckes auszugeben. Dieser Drucksensor ist auch in der Lage, zwei im Bereich unterschiedliche Drucksignale (Signale physikalischer Größen) als einzelnen zeitseriellen digitalen Signalzug auszugeben.
  • Die vorliegende Erfindung kann in anderen speziellen Ausgestaltungsformen ausgelegt werden, ohne vom Umfang oder wesentlichen Eigenschaften hiervon abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher in allen Aspekten als illustrativ und nicht einschränkend zu betrachten und der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die vorangehende Beschreibung angegeben und sämtliche Änderungen, welche innerhalb der Bedeutung und des Bereichs der Äquivalenz der Ansprüche liegen, sollen somit mit umfaßt sein.
  • Auf den gesamten Offenbarungsgehalt der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2003-29599, angemeldet am 06. Februar 2003 und Nr. 2003-3999932, angemeldet am 28. November 2003 mit der Beschreibung, den Ansprüchen, der Zeichnung und der Zusammenfassung wird hier vollinhaltlich Bezug genommen.

Claims (17)

  1. Ein Sensor für eine physikalische Größe mit: einem Aufnehmer für die physikalische Größe, der eine physikalische Größe erfaßt, welche auf den Aufnehmer für die physikalische Größe wirkt und zur Ausgabe eines elektrischen Erkennungssignals, welches im Pegel einer Größe der physikalischen Größe entspricht; einem ersten Schaltkreis, der ausgelegt ist, das Erkennungssignal zu empfangen und ein erstes Signal der physikalischen Größe auszugeben, welches im Pegel vom Erkennungssignal abhängt; einem zweiten Schaltkreis, der dafür auslegt ist, ein zweites Signal der physikalischen Größe aus dem ersten Signal der physikalischen Größe zu erzeugen, wobei das zweite Signal der physikalischen Größe größer als das erste Signal der physikalischen Größe ist; und einem dritten Schaltkreis, der dafür ausgelegt ist, die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe zu empfangen und ein einzelnes Signal auszugeben, welches aus den ersten und zweiten Signalen der physikalischen Größe besteht, welche abwechselnd ausgewählt und zeitsequentiell aneinandergereiht sind.
  2. Ein Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 1, wobei der erste Schaltkreis ein erster Verstärker ist, der das Erkennungssignal mit einem ersten Faktor verstärkt, der dem ersten Verstärker verliehen ist, um das erste Signal der physikalischen Größe zu erzeugen; und der zweite Schaltkreis ein zweiter Verstärker ist, der das erste Signal der physikalischen Größe mit einem zweiten Faktor verstärkt, der dem zweiten Verstärker verliehen ist.
  3. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 2, wobei der dritte Schaltkreis mit einem Multiplexer versehen ist, der dafür ausgelegt ist, die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe zu bestimmten Zyklen abwechselnd auszuwählen, wobei ein A/D-Wandler eine A/D-Wandlung an den ersten und zweiten Signalen der physikalischen Größe durchführt, wodurch das einzelne Signal in Form eines einzelnen digitalen Signals ausgegeben wird.
  4. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 3, wobei der Multiplexer so angeordnet ist, daß er jeweils die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe von den ersten und zweiten Verstärkern empfängt und wobei der A/D-Wandler so angeordnet ist, daß er die A/D-Wandlung an den ersten und zweiten Signalen der physikalischen Größe durchführt, welche abwechselnd vom Multiplexer ausgewählt werden.
  5. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 3, wobei der A/D-Wandler so angeordnet ist, daß er jeweils die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe von den ersten und zweiten Verstärkern empfängt und wobei der Multiplexer so angeordnet ist, daß er abwechselnd die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe auswählt, welche entsprechend der A/D-Wandlung durch den A/D-Wandler unterworfen wurden.
  6. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 2, mit einem Driftkorrekturschaltkreis, der dafür ausgelegt ist, eine Driftsignalkomponente aus dem zweiten Signal der physikalischen Größe zu entfernen.
  7. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 2, mit einem Schaltkreis zur Ausgabe der ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe in Form von Analogsignalen.
  8. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 2, mit einem Driftkorrekturschaltkreis, der dafür ausgelegt ist, eine Driftsignalkomponente aus dem zweiten Signal der physikalischen Größe zu entfernen, wobei der dritte Schaltkreis mit einem Multiplexer versehen ist, der dafür ausgelegt ist, mit bestimmten Zyklen abwechselnd das erste Signal der physikalischen Größe und das zweite Signal der physikalischen Größe, von welchem die Driftsignalkomponente entfernt worden ist, auszuwählen, wobei ein A/D-Wandler eine A/D-Wandlung sowohl an dem ersten Signal der physikalischen Größe als auch dem zweiten Signal der physikalischen Größe durchführt, wodurch ein einzelnes Signal in Form eines einzelnen digitalen Signales ausgegeben wird.
  9. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 8, wobei der Driftkorrekturschaltkreis ein Hochpaßfilter ist, der mit einem Ausgangsanschluß des zweiten Verstärkers verbunden ist und dafür ausgelegt ist, nur Signalkomponenten des zweiten Signales der physikalischen Größe durchzulassen, welche höher als eine bestimmte Frequenz sind.
  10. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 9, wobei der zweite Verstärker ein Differenzverstärker ist und der Hochpaßfilter so angeordnet ist, daß ein Ausgangssignal hiervon negativ auf einen Referenzeingang des Differenzverstärkers rückgekoppelt wird.
  11. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 8, wobei der zweite Verstärker ein Differenzverstärker ist und der Driftkorrekturschaltkreis aus einem digitalen Hochpaßfilter besteht, dessen Eingang mit dem A/D-Wandler verbunden ist, um das digitale zweite Signal der physikalischen Größe zu empfangen, wobei der Hochpaßfilter nur Signalkomponenten des zweiten Signals der physikalischen Größe durchläßt, welche höher als eine bestimmte Frequenz sind, wobei weiterhin ein D/A-Wandler zwischen einem Ausgang des digitalen Hochpaßfilters und einem Referenzeingang des Differenzverstärkers angeordnet ist, so daß das zweite Signal der physikalischen Größe, welches hochpaßgefiltert worden ist, negativ auf den Differenzverstärker rückgekoppelt wird.
  12. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 9, wobei der A/D-Wandler ein A/D-Wandler mit zwei Eingangskanälen ist, um die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe zu empfangen.
  13. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 1, wobei der erste Schaltkreis ein Pfad ist, der einen Ausgang des Aufnehmers der physikalischen Größe und einen Eingang des dritten Schaltkreises verbindet, um das Erkennungssignal als das erste Signal der physikalischen Größe an die zweiten und dritten Schaltkreise direkt zu übertragen.
  14. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 13, wobei der dritte Schaltkreis mit einem A/D-Wandler versehen ist, der angeordnet ist, um jeweils die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe zu empfangen, wobei ein Multiplexer so angeordnet ist, um abwechselnd mit bestimmten Zyklen die ersten und zweiten Signale der physikalischen Größe zu empfangen, welche durch den A/D-Wandler A/D-gewandelt wurden.
  15. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 1, wobei die ersten bis dritten Schaltkreise und der Driftkorrekturschaltkreis als Halbleiterschaltkreis auf einem Halbleiterchip ausgebildet sind und der Aufnehmer für die physikalische Größe an dem Halbleiterchip angeordnet ist, wobei der Halbleiterchip in ein Gehäuse eingeschlossen ist, in welchem der Aufnehmer für die physikalische Größe angeordnet ist.
  16. Sensor für eine physikalische Größe nach Anspruch 1, wobei der Aufnehmer für die physikalische Größe ein Beschleunigungssensor ist, der eine auf ein Fahrzeug einwirkende Beschleunigung erkennt.
  17. Sensor für eine physikalische Größe nach. Anspruch 1, wobei der Aufnehmer für die physikalische Größe ein Winkelgeschwindigkeitssensor ist, der eine auf ein Fahrzeug einwirkende Winkelgeschwindigkeit erkennt.
DE102004005691A 2003-02-06 2004-02-05 Sensor für eine physikalische Grösse zur Ausgabe eines zeit-seriellen Signals, welches eine Mehrzahl von Bereichen der physikalischen Grösse angibt Ceased DE102004005691A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003-29599 2003-02-06
JP2003029599 2003-02-06
JP2003399932A JP2004258019A (ja) 2003-02-06 2003-11-28 物理量センサ
JP2003-399932 2003-11-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004005691A1 true DE102004005691A1 (de) 2005-06-23

Family

ID=32964854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004005691A Ceased DE102004005691A1 (de) 2003-02-06 2004-02-05 Sensor für eine physikalische Grösse zur Ausgabe eines zeit-seriellen Signals, welches eine Mehrzahl von Bereichen der physikalischen Grösse angibt

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7082830B2 (de)
JP (1) JP2004258019A (de)
DE (1) DE102004005691A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010005914A1 (de) * 2010-01-27 2011-07-28 Continental Automotive GmbH, 30165 Sensoreinheit für ein Kraftfahrzeugsteuersystem

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008145269A (ja) * 2006-12-11 2008-06-26 Denso Corp センサ装置
US20100143972A1 (en) * 2006-12-14 2010-06-10 Horswill Alexander R Method of Making Cyclic Polypeptides with Inteins
JP5040873B2 (ja) * 2008-09-19 2012-10-03 株式会社デンソー センサ信号処理装置
US8375777B2 (en) * 2008-11-21 2013-02-19 Bg Soflex Llc Manifold pressure determination device
US8953716B1 (en) * 2011-09-14 2015-02-10 Marvell International Ltd. DC offset estimation and compensaton for wideband systems
AT515500A1 (de) * 2014-03-12 2015-09-15 Siemens Ag Oesterreich Vorrichtung und Verfahren zur Hinderniserkennung bei Schienenfahrzeugen
KR101499515B1 (ko) * 2014-04-08 2015-03-09 현대오트론 주식회사 센서 반도체소자
WO2016088507A1 (ja) 2014-12-05 2016-06-09 株式会社村田製作所 センサモジュール
JP6314813B2 (ja) * 2014-12-16 2018-04-25 株式会社デンソー 加速度センサ
FI127069B (en) * 2015-01-12 2017-10-31 Murata Manufacturing Co Continuous self-testing of capacitive sensor
JP6372361B2 (ja) * 2015-01-16 2018-08-15 株式会社デンソー 複合センサ
DE102015218941A1 (de) * 2015-09-30 2017-03-30 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erkennung eines Defekts eines Beschleunigungssensors und Messsystem
JP6693214B2 (ja) * 2016-03-25 2020-05-13 セイコーエプソン株式会社 物理量検出装置、電子機器及び移動体
US10782157B2 (en) * 2018-06-26 2020-09-22 Faurecia Automotive Seating, Llc Analog signal conditioning with diagnostics for capacitive sensor elements

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4200925A (en) * 1978-07-10 1980-04-29 Northrop Corporation Inertial instrument with a multiplexed rebalance network
JP2812007B2 (ja) * 1991-08-20 1998-10-15 日本電気株式会社 加速度センサ
JPH09236617A (ja) 1996-02-29 1997-09-09 Matsushita Electric Works Ltd 加速度センサの調整方法
JPH10282136A (ja) 1997-04-08 1998-10-23 Denso Corp 加速度センサ
US6701788B2 (en) * 2001-07-31 2004-03-09 Kelsey-Hayes Company Multiple output inertial sensing device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010005914A1 (de) * 2010-01-27 2011-07-28 Continental Automotive GmbH, 30165 Sensoreinheit für ein Kraftfahrzeugsteuersystem
DE102010005914B4 (de) * 2010-01-27 2019-10-10 Continental Automotive Gmbh Sensoreinheit für ein Kraftfahrzeugsteuersystem

Also Published As

Publication number Publication date
US7082830B2 (en) 2006-08-01
JP2004258019A (ja) 2004-09-16
US20040177691A1 (en) 2004-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004005691A1 (de) Sensor für eine physikalische Grösse zur Ausgabe eines zeit-seriellen Signals, welches eine Mehrzahl von Bereichen der physikalischen Grösse angibt
DE19654821B4 (de) Vorrichtung zur Kollisionsbestimmung für einen Airbag
DE4030612C2 (de) Gassack-Auslösesteuersystem für ein Kraftfahrzeug
EP2509828B1 (de) Verfahren und steuergerät zur ermittlung eines typs einer kollision eines fahrzeugs
DE3729021C2 (de)
DE4403502A1 (de) Passagierrückhaltesystem mit elektronischem Unfallsensor
DE2920147A1 (de) Anordnung mit einem elektrodynamischen beschleunigungssensor und einer auswerteschaltung
DE102004035784A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Grösse unter Verwendung eines kapazitiven Sensors
DE19925265A1 (de) Hilfsbeschleunigungssensorvorrichtung für ein Airbag-System
DE4128608C2 (de) Insassenschutzsystem für ein Kraftfahrzeug
DE4337443A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Reifendrucküberwachung
EP0810129A2 (de) Auslöseverfahren für passive Sicherheitseinrichtungen in Fahrzeugen
EP1707448B1 (de) Drucksensoranordnung zur Aufpralldetektion
DE102006036861B4 (de) Passagier-Schutzsystem
DE4302399C2 (de) Elektronische Einrichtung und Verfahren zur Überprüfung derselben
DE3606567A1 (de) Pruefverfahren fuer airbag-system-ausloeseschaltungen
DE102004010671B4 (de) Datenübertragungssystem und Insassenschutzvorrichtung
EP1648745B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur messung von beschleunigungen für ein fahrzeug-insassenschutzsystem
EP1682387B1 (de) Steuergerät und beschleunigungssensorik
DE19530238B4 (de) Verfahren zur Überprüfung einer Sicherheitseinrichtung und Gerät zur Durchführung des Verfahrens
EP0872387B1 (de) Verfahren zur richtungsselektiven Ausrichtung einer passiven Sicherheitseinrichtung
DE102005001686A1 (de) Schaltungsanordung zum Detektieren eines Kurzschlusses
DE19611503C1 (de) Einrichtung in einem Kraftfahrzeug zur Übertragung von mit Hilfe eines Sensors erzeugten Signalen
DE102005002197A1 (de) Passives Sicherheitssystem und Bestimmungsvorrichtung
DE102006030563A1 (de) Sensoreinheit und zugehöriges Schutzsystem für ein Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20150103