JP2000258449A - 磁気式加速度センサ及び加速度検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高感度で温度特性に優れ、小型・軽量化が可
能な磁気式加速度センサを提供する。 【解決手段】 検出用磁石１０は、板バネ１２により、
その磁化方向Ｍに沿った一方向と逆方向に変位可能に支
持され、加速度に応じて前記一方向と逆方向に変位す
る。磁石１０の変位による磁界変化を検出する強磁性体
の薄膜からなる磁気インピーダンス素子１４が磁石１０
の側部近傍に設けられる。素子１４は、磁石１０の側部
近傍において、磁石１０の変位がゼロであるときのＮ極
とＳ極を結ぶ線分の中点を含み、且つ磁石１０の磁化方
向Ｍに対し概ね垂直な面の位置で、磁界検出方向が磁石
１０の磁化方向Ｍに対して垂直になるように配置されて
いる。また、素子１４に対して交流バイアス磁界を印加
するためのコイル１８が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばロボットや
自動車の制御、振動の計測等で加速度の検知のために用
いられる加速度センサ、特に、磁気を利用した磁気式加
速度センサ、及びこのセンサを用いて加速度の検知を行
なう加速度検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気式加速度センサは、加速度によって
磁石または磁性体を変位させ、その変位による磁界変化
を磁界検出素子等で検出するものであるが、構成が簡単
で、ＤＣからの広い周波数域の加速度を検出可能である
ことから、安価で高性能な加速度センサが実現できると
期待されている。

【０００３】従来の磁気式加速度センサには、バネに錘
と磁石を取り付け、磁石を弾性的に可動に支持した基本
的なものから、磁石や磁性体を滑走可能に支持したも
の、球状の錘の転がりを利用して磁石を変位させるも
の、磁性流体を利用したものなど、種々の方式が考案さ
れており、磁界検出素子には、ホール素子や磁気抵抗素
子、磁気インピーダンス素子などが用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ホール素子や磁気抵抗
素子を用いた従来の磁気式加速度センサでは、これらの
素子の磁界に対する感度が低く、磁石の微小変位を検出
することができない。このため加速度に対して十分な感
度が得られていない。磁気抵抗素子よりも数桁高い感度
を有する磁気インピーダンス素子では、磁石の微小変位
を検出することが可能であり、高感度な加速度センサの
実現が期待される。

【０００５】しかし、磁界検出素子の種類によらず、従
来の磁気式加速度センサでは、磁石の動きを敏感に検出
する目的で、図１３（ａ）あるいは（ｂ）のように、磁
界検出素子４４は、例えば板バネ４２により支持された
磁石４０の移動（図中左右方向）に対して対向する位
置、即ち、磁石４０が加速度によって移動したときに、
磁石４０と磁界検出素子４４の距離の変化が最も大きい
位置に配置されている。なお図中の矢印Ｍは磁石４０の
磁化の向きである。

【０００６】この配置では、磁石４０が変位していない
状態でも、磁界検出素子４４に磁界が加わり、その磁界
の大きさを基準に、磁石４０の変位による磁界変化が現
れることになる。しかし、この基準となる磁界は、残留
磁化の温度依存性により、温度とともに変化してしま
う。これは出力のゼロ点のオフセットとして現れるた
め、特にＤＣ〜低周波数の加速度検出では、出力の大き
な誤差要因となり、サーミスタなどによる補正が不可欠
である。

【０００７】また、従来の磁界検出素子の配置で磁気イ
ンピーダンス素子を用いる場合、磁気インピーダンス素
子の動作範囲が高々数エルステッドであるため、素子と
磁石を近接させるには、ごく弱い磁石しか使用できず、
小型化と高感度化を両立することが難しい。

【０００８】また、近年、加速度センサには、車載用に
多く用いられることもあって、センサ自体で動作確認を
行う自己診断機能が要求されているが、磁気式の加速度
センサでは実現されていない。磁気式の加速度センサで
は、加速度によって磁石が変位するので、コイル等の磁
界で磁石を変位させることによって加速度が加わったと
きと同じ状態を作り出すことができ、自己診断機能を実
現することが可能である。しかし、従来のように磁石の
磁極付近に磁界検出素子を設置している場合、上記コイ
ルから磁界検出素子に加わる磁界が大きく、自己診断機
能としては信頼性が低い。また、磁石の磁化の方向と変
位方向が直交している図１３（ｂ）のような配置では、
コイルで磁石を変位させること自体が困難である。さら
に、これらの問題が解決されても、上記板バネなどの力
に逆らって磁石を変位させるには、コイルで大きな磁界
を発生させる必要があり、消費電力の面でも対策が必要
である。

【０００９】本発明は以上のような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は、高感度で温度特性が良く、また
小型・軽量化が可能であり、さらに自己診断を可能とす
る高性能な磁気式加速度センサ、及びこれを用いて加速
度の検知を高精度に行なえ、磁気式加速度センサの自己
診断動作も行なえる加速度検知装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明によれば、加速度に応じて変位する検出用磁
石と、該磁石の変位による磁界変化を検出する磁界検出
素子を有する磁気式加速度センサにおいて、前記検出用
磁石は、該磁石の磁化方向に沿った一方向と逆方向に変
位可能に支持され、前記磁界検出素子は、前記検出用磁
石の側部近傍において磁界検出方向が該磁石の磁化方向
に対して垂直になるように配置された構成を採用した。

【００１１】前記磁界検出素子の配置に関して、特に、
前記検出用磁石の側部近傍において、該磁石の変位がゼ
ロであるときのＮ極とＳ極を結ぶ線分の中点を含み、且
つ該磁石の磁化方向に対し概ね垂直な面の位置に配置す
るのが好ましい。

【００１２】また、前記検出用磁石の近傍に複数の力定
数設定用磁石を配置し、該磁石の磁界による吸引または
反発によって前記検出用磁石の変位に関する力定数を設
定可能とした。この場合、前記複数の力定数設定用磁石
は、該磁石による磁界が前記磁界検出素子の磁界検出方
向に成分を持たないように配置するのが好ましい。ま
た、前記検出用磁石と前記複数の力定数設定用磁石の各
磁極が同一直線上にあるのが好ましい。また、前記力定
数設定用磁石の位置を機械的に調整可能としてもよい。

【００１３】また、前記検出用磁石は、弾性部材により
該磁石の磁化方向に沿った一方向と逆方向に弾性的に変
位可能に支持される。あるいは、支持用の筒内に配置さ
れ、該筒の軸方向に沿って一方向と逆方向に変位可能に
支持されており、該磁石の磁化方向は前記筒の軸方向に
沿っているものとする。この場合、前記筒に複数の通気
口を設け、該筒内を前記検出用磁石が変位する際の空気
抵抗を低減させるのが好ましい。さらに、前記複数の通
気口に連通するバイパスを前記筒に付設するのが好まし
い。

【００１４】また、前記磁界検出素子に対してバイアス
磁界を印加するためのバイアス用コイルを設けた構成を
採用した。

【００１５】また、前記検出用磁石の近傍に、該磁石に
磁力を作用させるためのコイルを設けた構成を採用し
た。このコイルは、例えば、検出用磁石を磁力で変位さ
せて加速度センサの自己診断を行なうための自己診断用
コイルとして、あるいは、検出用磁石に磁力を作用させ
て該磁石の変位に関する力定数を調整し得るようするた
めに用いられる。

【００１６】また、前記磁界検出素子として、磁界検出
方向を同一とした２つの磁界検出素子を前記磁界検出方
向に沿って並設し、該２つの磁界検出素子を差動動作さ
せて前記検出用磁石からの磁界を検知するようにしても
よい。

【００１７】また、前記磁界検出素子として、例えば、
磁気インピーダンス素子を用いる。

【００１８】また、本発明によれば、加速度検知装置の
第１の構成として、上記の本発明に係る磁気式加速度セ
ンサであって、前記バイアス用コイルを設け、磁界検出
素子として磁気インピーダンス素子を用いた磁気式加速
度センサと、該センサの前記バイアス用コイルに交流バ
イアス電流を印加するバイアス印加回路と、前記磁気イ
ンピーダンス素子に高周波電流を印加する高周波発振回
路と、前記磁気インピーダンス素子の両端から取り出さ
れた信号を検波する検波回路と、該検波回路の出力信号
のプラスとマイナスのピークをそれぞれホールドする２
つのピークホールド回路と、該２つのピークホールド回
路の出力信号を差動増幅する差動増幅回路を有し、該差
動増幅回路の出力信号を加速度検知信号として出力する
構成を採用した。

【００１９】また、加速度検知装置の第２の構成とし
て、上記の本発明に係る磁気式加速度センサであって、
磁界検出素子として磁界検出方向を同一とした２つの磁
気インピーダンス素子を前記磁界検出方向に沿って並設
した磁気式加速度センサと、前記２つの磁気インピーダ
ンス素子に高周波電流を印加する高周波発振回路と、前
記２つの磁気インピーダンス素子のそれぞれの両端から
取り出された信号を検波する２つの検波回路と、該２つ
の検波回路の出力信号を差動増幅する差動増幅回路を有
し、該差動増幅回路の出力信号を加速度検知信号として
出力する構成を採用した。

【００２０】また、上記第１と第２の構成において、さ
らに、前記検出用磁石の近傍に設けられ、該磁石に磁力
を加えるためのコイルと、該コイルを駆動するコイル駆
動回路とを有し、該コイル駆動回路の出力信号により前
記検出用磁石の位置及び前記検出用磁石の変位に関する
力定数を制御する構成を採用した。

【００２１】さらに、この構成において、前記コイル駆
動回路を介して所定の参照信号により前記コイルを駆動
させて、前記検出用磁石を変位させた際の前記差動増幅
回路の出力信号と前記参照信号の比較により磁気式加速
度センサの動作が正常か否かを示す自己診断信号を生成
する自己診断回路を有する構成を採用した。

【００２２】さらに、これらの構成において、前記差動
増幅回路の出力信号を前記コイル駆動回路に負帰還する
ための負帰還回路を有し、該負帰還回路の出力信号によ
つて該コイル駆動回路が前記検出用磁石を加速度ゼロで
の基準位置方向に復帰させて前記差動増幅回路の出力を
小さくするようにコイル駆動信号を前記コイルに出力す
る構成、あるいは、外部からの命令により前記検出用磁
石の変位に関する力定数を調整するための力定数調整信
号を生成する力定数調整信号生成回路を有し、該力定数
調整信号により前記コイル駆動回路がコイル駆動信号を
前記コイルに出力し、電気信号により前記検出用磁石の
変位に関する力定数を調整して加速度の測定レンジを調
整する構成、あるいは、前記差動増幅回路の出力信号に
よって前記検出用磁石の変位に関する力定数の適正値を
判定する力定数判定回路を有し、該力定数判定回路の出
力信号により前記コイル駆動回路がコイル駆動信号を前
記コイルに出力し、電気信号により前記検出用磁石の変
位に関する力定数を調整して加速度の測定レンジを調整
し、前記力定数判定回路の出力信号を力定数の識別信号
として出力する構成、あるいは、前記差動増幅回路の出
力信号に応じてパルス幅を調整したパルス信号を生成す
るパルス生成回路を有し、前記パルス信号により前記コ
イル駆動回路を介して前記検出用磁石を振動させ、前記
パルス信号のパルス幅を前記検出用磁石の振動中心が加
速度ゼロでの基準位置に保持されるよう調整し、前記パ
ルス信号のパルス幅により加速度を検知する構成を採用
した。

【００２３】また、上記の最後の構成において、さら
に、前記パルス信号により前記コイル駆動回路を介して
前記検出用磁石を振動させた際の前記差動増幅回路の出
力信号から前記パルス信号による振動成分を取り出すフ
ィルター回路と、前記振動成分と前記パルス信号の振幅
を比較し磁気式加速度センサの動作が正常か否かを示す
自己診断信号を生成する自己診断回路を有する構成を採
用した。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
形態を説明する。ここでは第１〜第６の実施形態として
磁気式加速度センサの実施形態を図１〜１２により説明
し、第７〜第１１の実施形態として磁気式加速度センサ
を用いた加速度検知装置の実施形態を図１４〜１９によ
り説明する。なお、各実施形態を示す各図において、共
通部分には共通の符号を付してある。

【００２５】〈第１の実施形態〉本発明の第１の実施形
態による磁気式加速度センサの構成を図１に示す。図１
（ａ）に全体を示す加速度センサ１は、加速度を測定さ
れる例えば自動車の車体等の被測定物体に固定される。
加速度センサ１において磁気シールド部材１６により外
部から磁気シールドされた回路基板８上には、加速度検
出用磁石１０が長方形の板バネ１２の一端に取り付けら
れ、磁石１０にかかる加速度、すなわち被測定物体の加
速度の図中左右方向の成分に応じて図中左右方向に変位
するように弾性的に変位可能に支持されている。検出用
磁石１０は、円柱形の棒状に形成され、両端にＮ，Ｓの
磁極を有しており、その図１（ｂ）中矢印Ｍで示す磁化
方向（Ｓ極からＮ極へ向かう方向）は、上記加速度によ
り磁石１０が変位する図中左右方向と平行になってい
る。

【００２６】また、基板８上において、検出用磁石１０
の板バネ１２が延びる側と反対側の側部近傍には、磁石
１０の変位による磁界変化を検出する磁界検出素子とし
て、外部磁界に応じてインピーダンスが変化する磁気イ
ンピーダンス素子１４が設けられている。磁気インピー
ダンス素子１４は、非磁性基板上に、強磁性体の薄膜を
つづら折りの線状パターンに形成したものとして構成さ
れている。この素子１４の薄膜面は、検出用磁石１０の
矢印Ｍの磁化方向に垂直、且つ加速度がゼロのときの磁
石１０のＮ極とＳ極を結ぶ線分の中点（以下、ＮＳ極の
中点という）を含む面に一致するように配置されてい
る。また、磁気インピーダンス素子１４の外部磁界に感
度を有する磁界検出方向、すなわち同素子１４の薄膜面
内の方向であって上記つづら折りの線状パターンの長手
方向は、検出用磁石１０の磁化方向に対して垂直になっ
ている。

【００２７】このような配置によれば、加速度がゼロで
検出用磁石１０の変位がゼロのとき、素子１４に印加さ
れる磁石１０からの磁界において、素子１４の図１
（ｂ）中矢印で示す磁界検出方向の磁界Ｈ（厳密にいう
と磁界検出方向の磁界の成分）はゼロになる。また、加
速度が加わり、磁石１０が変位すると、前記検出方向の
磁界Ｈはゼロから変化する。そして、この配置での、検
出用磁石１０の加速度による変位ｘに対する素子１４の
位置での前記検出方向の磁界Ｈの変化は、検出用磁石１
０の長さをｌとして図２のようになり、他の配置に比べ
て直線性が良い。この磁石１０の変位ｘによる磁界Ｈの
変化が素子１４によりインピーダンス変化として検出さ
れる。

【００２８】一方、磁気インピーダンス素子１４には、
コイル１８が巻回されている。このコイル１８は交流バ
イアス磁界印加用であり、磁気インピーダンス素子の外
部磁界に対するインピーダンスの変化の特性における非
直線性を改善するためのものである。すなわち、図３に
示すように、交流のバイアス磁界を印加して動作点を特
性曲線上に２点設定し、外部磁界Ｈの変化ΔＨに対して
前記２点のインピーダンスの差がインピーダンス変化Δ
Ｚとして生じるようにし、この差から外部磁界の変化Δ
Ｈに対応する出力を得られるようにする（その出力を得
るための加速度検知装置の構成の詳細は後述の第７の実
施形態で説明する）。この出力は、磁界に対して図４の
ような変化を示し、磁界に対する直線性は格段に向上す
る。

【００２９】また図３において、Ｖ字形の磁気インピー
ダンス特性曲線の底、即ち、外部磁界Ｈがゼロのときの
インピーダンスＺの値はゼロではなく、その値は温度と
伴に大きく変化する。このため、動作点を正磁界側また
は負磁界側の１点に設定する方法では、出力にオフセッ
トが生じてしまう。ＤＣの磁界を検出する場合、即ち、
ＤＣの加速度を検出する場合には正確な検出ができなく
なる。これに対して交流バイアス磁界を用いた検出方法
では、特性曲線上の２点を比較するため、このようなオ
フセットは生じない。

【００３０】以上のような本実施形態によれば、磁気イ
ンピーダンス素子１４と検出用磁石１０の配置により、
加速度がゼロで検出用磁石１０の変位がゼロのときに、
磁石１０による磁界で磁気インピーダンス素子１４の位
置での同素子１４の磁界検出方向の磁界は周囲の温度に
拘わらず常にゼロであり、加速度が加わったときにのみ
磁石１０の変位に応じて磁界検出方向の磁界が加わる。
すなわち、従来のように検出用磁石の変位がゼロのとき
の基準となる磁界が温度により変化することがなく、こ
の変化による出力のオフセットがなく、この点に関して
温度補償の必要はない。また、磁気インピーダンス素子
１４自体の温度による特性の変化は、上記のように交流
バイアス磁界の印加により補償できる。したがって、温
度特性の良いセンサを提供することができる。

【００３１】また、本実施形態における磁気インピーダ
ンス素子１４と検出用磁石１０の配置によれば、従来例
の図１３のような配置に比べて、磁石１０の変位がゼロ
のとき、磁石１０から磁気インピーダンス素子１４に印
加される磁界（素子１４の磁界検出方向の磁界）はほぼ
ゼロであり、磁石１０の変位に応じた磁界のみが素子１
４に加わる。したがって、この配置は、動作磁界範囲の
狭い磁気インピーダンス素子を用いるのに適しており、
高感度の磁気インピーダンス素子１４を磁石に近接して
配置し、センサの小型化と高感度化を両立させることが
可能である。

【００３２】なお、以上の実施形態では、磁気インピー
ダンス素子１４の位置は、磁石１０の側部近傍であっ
て、磁石１０の磁化方向に垂直、且つ加速度がゼロのと
きのＮＳ極の中点を含む面に一致する位置としたが、そ
の位置から磁石１０のＳ極側またはＮ極側に若干ずれた
位置としてもよい。この場合、上記の磁石１０の変位が
ゼロの場合の基準となる検出方向の磁界はゼロでなくな
るが、センサの小型化及び高感度化の効果は得られる。
また、素子１４の磁界検出方向は磁石１０の磁化方向に
対して垂直としたが、厳密に垂直でなくて垂直な向きか
ら若干傾いたものとしてもよい。

【００３３】〈第２の実施形態〉次に、図５は、本発明
の第２の実施形態による磁気式加速度センサの構成を示
す。本実施形態では、磁気インピーダンス素子を２個用
いて、外乱磁界の除去を行っている。２つの磁気インピ
ーダンス素子１４ａ，１４ｂは、前述した第１の実施形
態の素子１４と同様に強磁性体薄膜からなるもので、同
一の非磁性基板上に成膜され、それぞれの磁界検出方向
を同一として、その磁界検出方向に沿って前後に並設さ
れている。それぞれの検出用磁石１０に対する配置は第
１の実施形態と同様であり、それぞれの薄膜面が検出用
磁石１０の磁化方向に垂直且つＮＳ極の中点を含む面に
一致するように配置されている。また、それぞれの磁界
検出方向は磁石１４の磁化方向Ｍに対して垂直になって
いる。この２つの素子１４ａ，１４ｂを差動動作させ
て、磁石１０の変位による磁界の変化を検出することに
より、磁石１０以外からの外乱磁界を除去することがで
きる。

【００３４】なお、薄膜のインピーダンス素子を複数使
用する場合、素子毎の特性差が問題になることがある
が、同一基板上に並べて成膜した２つの素子では、感度
や温度特性等に殆ど差がない。これにより非常に高精度
の安定した検出が可能である。また、素子の組み付けも
容易である。

【００３５】また、コイル１８は、２つの素子１４ａ，
１４ｂにバイアス磁界を印加するためのものである。本
実施形態の配置では、磁石１０からの磁界として、加速
度による磁石１０の変位に応じた磁界のみが素子１４
ａ，１４ｂに加わり、加速度がゼロで磁石１０の変位が
ゼロのとき２つの素子１４ａ，１４ｂに加わる磁界も共
にゼロである。このため、２つの素子それぞれに異なっ
たバイアス磁界を印加して動作点を調整する必要が無
い。

【００３６】ここで、コイル１８から印加するバイアス
磁界は、第１の実施形態で述べた交流バイアス磁界だけ
でなく、直流のバイアス磁界でも良い。直流バイアス磁
界を用いた場合、交流バイアス磁界の場合に比べて直線
性は劣化する。しかし、同一基板上に並べて成膜した２
つの素子１４ａ，１４ｂでは特性差が殆ど無いため、温
度特性や感度の劣化は少ない。測定に要求される直線性
の精度により使い分けることが可能である。

【００３７】〈第３の実施形態〉次に、図６に第３の実
施形態における磁気式加速度センサの構成を示す。本実
施形態では、検出用磁石１０と磁気インピーダンス素子
１４ａ，１４ｂの配置は図５の第２の実施形態と同様で
あるが、異なる点として、検出用磁石１０の変位方向の
図中左右両側に力定数設定用磁石２０ａ，２０ｂを配置
した。この設定用磁石２０ａと２０ｂは、検出用磁石１
０に磁気力を加え、磁石１０の変位に関する力定数（以
下、単に磁石１０の力定数という）を設定するためのも
のである。検出用磁石１０と設定用磁石２０ａ，２０ｂ
はそれぞれの磁極が同一直線上にあるように配置され
る。そして、設定用磁石２０ａ，２０ｂは検出用磁石１
０と互いに引力を及ぼし合うように磁化方向を同じにし
て配置され、板バネ１２による力定数を小さくするよう
に働く。力定数は、設定用磁石２０ａ，２０ｂの位置を
変えることによって調整が可能である。

【００３８】加速度がゼロで、検出用磁石１０が基準位
置にあるとき、検出用磁石１０と設定用磁石２０ａ，２
０ｂとの間隔をｄとすると、ｄを変化させた場合の加速
度に対する応答は図７のようになる。力定数を小さく設
定することにより、従来のように錘を板バネ１２に取り
付けることなく、加速度による磁石１０の変位を大きく
し、微小な加速度を検出することが可能である。すなわ
ち、高感度化が可能である。

【００３９】図６において、２つの設定用磁石２０ａ，
２０ｂは、検出用磁石１０の磁化方向に垂直で、変位が
ゼロのときの磁石１０のＮＳ極の中点を含む面に対して
互いに対称な位置に配置され、固定されている。このた
め、設定用磁石２０ａと２０ｂの磁界は、磁気インピー
ダンス素子１４ａ及び１４ｂの磁界検出方向に成分を持
たない。このため、設定用磁石を配置したことによる動
作点の調整の必要や、温度特性の劣化などは無い。

【００４０】また、図６において、検出用磁石１０と設
定用磁石２０ａ，２０ｂは必ずしも一直線上に在る必要
はなく、また、それらの磁化方向も同一である必要はな
い。すなわち、磁石１０，２０ａ，２０ｂの各磁極が同
一直線上にある必要はない。要は、検出用磁石１０に引
力を及ぼし、且つ磁気インピーダンス素子１４ａ，１４
ｂの磁界検出方向に磁界成分を持たないように、設定用
磁石２０ａ，２０ｂが配置されていれば良い。

【００４１】また、設定用磁石２０ａ，２０ｂの位置を
ネジ等で機械的に調整できるようにすれば、外部から容
易に力定数の設定が可能になる。設定用磁石２０ａ，２
０ｂの位置調整方法は、それぞれの磁化方向と平行に移
動して検出用磁石１０との間隔を変えるだけでなく、磁
化方向と垂直な方向に移動して検出用磁石１０との位置
をずらす方法もある。

【００４２】〈第４の実施形態〉次に、図８に第４の実
施形態における磁気式加速度センサの構成を示す。検出
用磁石１０は支持用の筒２４内に配置されており、加速
度が加わったときには筒２４の軸方向に沿った図中左右
方向に滑走できるように、すなわち変位可能なように支
持されている。検出用磁石１０の磁化方向Ｍは筒２４の
軸方向に沿っている。

【００４３】また、筒２４内において検出用磁石１０の
両側に配置（固定）された設定用磁石２０ａ，２０ｂ
は、磁石１０の力定数を設定するためのものである。検
出用磁石１０と設定用磁石２０ａ，２０ｂは、互いに斥
力を及ぼし合うように磁化方向Ｍが逆になるように配置
されている。この斥力により、検出用磁石１０は、加速
度がゼロのときには設定用磁石２０ａ，２０ｂ間の中央
に位置し、加速度が加わると力定数に応じて変位する。
力定数は設定用磁石２０ａと２０ｂの間隔によって調整
することが可能である。

【００４４】検出用磁石１０と磁気インピーダンス素子
１４ａ，１４ｂの位置関係は、上述の第２，第３の実施
形態と同様であり、加速度が加わったときにのみ、磁石
１０の変位に応じた磁界が素子１４ａ，１４ｂに加わる
ように配置されている。

【００４５】なお、磁石１０が滑走する筒２４内の空間
を密封した場合には、空気抵抗による制動が問題になる
が、図９（ａ）のように、設定用磁石２０ａと２０ｂ付
近に通気口２４ａ，２４ｂを設けることにより、抵抗を
低減させることができる。

【００４６】また、使用環境により、水蒸気の凍結の恐
れがある場合は、図９（ｂ）のように通気口２４ａ，２
４ｂに連通するバイパス２４ｃを筒２４に付設し、バイ
パス２４ｃを含む筒２４内を乾燥または減圧するなどし
て密封する方法も可能である。

【００４７】以上のような、本実施形態によれば、検出
用磁石１０の支持に板バネを用いず、検出用磁石１０と
設定用磁石２０ａ，２０ｂ間の磁気力のみで力定数を設
定することができ、微妙な調整が可能であるため、非常
に簡単な構成で高感度化が可能である。

【００４８】〈第５の実施形態〉次に、図１０に第５の
実施形態における磁気式加速度センサの構成を示す。検
出用磁石１０、磁気インピーダンス素子１４ａ，１４ｂ
及び設定用磁石２０ａ，２０ｂの位置関係、及び板バネ
１２による磁石１０の支持は図６の第３の実施形態と同
様である。検出用磁石１０の両磁極の近傍に設置された
コイル２２ａ，２２ｂは、本実施形態のセンサに自己診
断機能を持たせるためのものである。２つのコイル２２
ａと２２ｂから、検出用磁石１０に対して、互いに逆方
向の磁界を印加すれば、磁力により、加速度が加わった
ときと同様に検出用磁石１０を変位させることができ
る。即ち、コイル２２ａ，２２ｂに電気信号を加え、そ
れに対する応答出力を観測することで、センサが正常に
機能しているかどうかを確認することができる。なお、
自己診断の詳細については、後述の第８の実施形態で説
明する。

【００４９】本実施形態では、感度を得る方法として、
従来のように錘を使用して検出用磁石の質量を増やすの
ではなく、設定用磁石２０ａ，２０ｂの磁力によって検
出用磁石１０の力定数の方を小さくする方法を採ってい
る。このため、検出用磁石１０を変位させるのに大きな
磁界は必要無い。コイル２２ａ，２２ｂに交流電流を加
えて、連続的に検出用磁石１０を振動させても、消費電
流は僅かである。すなわち、省電力での自己診断機能の
実現が可能である。

【００５０】また、検出対象の加速度がＤＣまたはＤＣ
に近い低周波である場合、コイル２２ａ，２２ｂにより
検出用磁石１０を検出加速度に比べて高い周波数で振動
させて、自己診断と加速度検知を並行して行なうことが
できる。すなわち、自己診断のためにコイル２２ａ，２
２ｂに対し、図１１の下段に示すような交流信号を加え
て検出用磁石１０を振動させた場合、センサの応答出力
は図１１の上段のように現れる。破線の波形は加速度ゼ
ロのときの出力、実線の波形は加速度が加わったときの
出力である。ここで、出力の振幅Ａによりセンサの動作
確認を行い、自己診断を行なうことができる。また応答
信号の振幅中心の変化ΔＶを検出するか、または、所定
のしきい値を設定して応答信号をパルス化し、パルス幅
や位相差Δθを検出することによって、加速度の大きさ
を知ることができる。

【００５１】さらに、その検出された加速度に応じて、
コイル２２ａ，２２ｂに加える交流信号をオフセットす
る、または、上記交流信号として方形波を加えている場
合にはデューティー比を変化させるなどの操作を行え
ば、常に検出用磁石１０を変位ゼロ（加速度ゼロ）での
基準位置を中心に振動させることができ、サーボ型のセ
ンサを構成できる。

【００５２】自己診断用コイル２２ａ，２２ｂには、セ
ンサの調整や測定レンジの設定を行う機能を持たせるこ
とも可能である。すなわち、２つのコイル２２ａと２２
ｂから、互いに逆方向の磁界を加えれば磁力により検出
用磁石１０を変位させることができ、同方向に磁界を加
えれば、磁力により磁石１０の力定数を変化させること
ができる。コイル２２ａ，２２ｂに加える電流を調整す
ることで、検出用磁石１０の中心位置や力定数の調整、
測定レンジの設定を電気的に行うことが可能である。

【００５３】〈第６の実施形態〉次に、図１２に第６の
実施形態における磁気式加速度センサの構成を示す。本
実施形態では、検出用磁石１０、磁気インピーダンス素
子１４ａ，１４ｂ及び設定用磁石２０ａ，２０ｂの位置
関係、及び筒２４による磁石１０，２０ａ，２０ｂの支
持は図８の第４の実施形態と同様である。検出用磁石１
０の両磁極の近傍に設置されたコイル２２ａ，２２ｂ
は、第５の実施形態と同様に、自己診断機能を持たせる
ためのものである。

【００５４】検出用磁石を滑走させる方式では、特にＤ
Ｃに近い加速度に対して、摩擦による誤差が問題にな
る。これに対して、本実施形態の構成では、交流電流を
コイル２２ａ，２２ｂに加えれば、センサの動作確認、
自己診断ができると同時に、検出用磁石１０が振動し、
常に磁石１０の位置がリセットされるため、摩擦による
誤差を減少させる効果もある。

【００５５】〈第７の実施形態〉次に、本発明の第７の
実施形態として磁気式加速度センサを用いた加速度検知
装置の実施形態を図１４により説明する。図１４に全体
の回路構成を示す本実施形態の装置は、先述した第１の
実施形態の図１の磁気式加速度センサ１を用いるものと
する。ただし、それにおける検出用磁石１０の支持構造
は第３の実施形態における支持用の筒２４を用いてもよ
い。

【００５６】図１４の構成において、検出用磁石１０、
磁気インピーダンス素子１４、及び交流バイアス磁界印
加用のコイル１８は、それぞれ第１の実施形態の磁気式
加速度センサ１のものである。コイル１８には、これに
交流バイアス用の矩形波の交流を印加するＡＣバイアス
印加回路２６が接続されている。また、磁気インピーダ
ンス素子１４の両端には高周波発振回路２８と、ΔＨ検
出回路３０が接続されている。ΔＨ検出回路３０は、磁
気インピーダンス素子１４の両端から取り出される信号
を処理し、加速度に応じた検出用磁石１０の変位による
磁界の変化ΔＨに対応したΔＨ検出信号を生成し、その
信号を磁界検知信号として出力するものである。ΔＨ検
出回路３０は、検波回路３２、プラスとマイナスのピー
クホールド回路３４，３６及び差動増幅回路３８からな
る。

【００５７】なお、ＡＣバイアス印加回路２６，高周波
発振回路２８，及びΔＨ検出回路３０は、図１の加速度
センサ１の回路基板８上に設けてもよいし、別の回路基
板上に設けてもよい。すなわち、回路２６，２８，３０
を含む加速度検知装置本体と加速度センサ１とを一体的
に構成してもよいし、別体に構成してもよい。

【００５８】次に、上記構成の動作について説明する。

【００５９】加速度検知時には、高周波発振回路２８か
ら磁気インピーダンス素子１４に対して高周波電流が印
加されるとともに、ＡＣバイアス印加回路２６から矩形
波の交流がバイアス用のコイル１８に印加され、それに
より発生する交流バイアス磁界が磁気インピーダンス素
子１４に印加される。この交流バイアス磁界により、図
３で前述したように、磁気インピーダンス素子１４のＶ
字形の磁気インピーダンス特性曲線の正磁界側と負磁界
側の両側に２つの動作点が設定される。

【００６０】加速度による検出用磁石１０の変位に応じ
て磁石１０から磁気インピーダンス素子１４に印加され
る検出方向の磁界がゼロから変化し、それにより同素子
１４のインピーダンスが変化する。そして、同素子１４
の両端から前記磁界の変化に応じて振幅が変化する高周
波の信号が取り出され、検波回路３２により検波され
る。

【００６１】磁気インピーダンス素子１４に対する磁石
１０からの検出方向の磁界がゼロのとき（加速度ゼロで
変位ゼロのとき）の検波回路３２の出力は一定でピーク
は現れない。加速度によって磁石１０が変位し、素子１
４に磁界が加わると、上記特性曲線上の２つの動作点が
移動して、図１４中に示すように、検波後出力にプラス
とマイナスのピークが現れる。このプラスとマイナスの
ピーク電圧がプラスとマイナスのピークホールド回路３
４，３６によりホールドされ、そのプラスとマイナスの
ピーク電圧の電圧差が差動増幅回路３８により差動増幅
され、出力される。この出力がΔＨ検出信号であり、加
速度検知信号である。このようにして加速度に応じた出
力を得ることができ、温度特性が良く高感度な第１の実
施形態の加速度センサを用いて高精度に加速度を検知す
ることができる。

【００６２】ところで、上記の構成では、第１の実施形
態のセンサを用いるものとし、磁気インピーダンス素子
１４は１つとした。これに対して第２〜第４の実施形態
のように磁気インピーダンス素子が１４ａ，１４ｂの２
つ設けられる場合、これらは高周波発振回路２８に並列
に接続し、並列に高周波電流を印加する。また、ΔＨ検
出回路３０を２つ設け、それぞれを磁気インピーダンス
素子１４ａ，１４ｂに一対一に接続する。そして、２つ
のΔＨ検出回路３０の出力信号を差動増幅する差動増幅
回路を設け、その出力信号を加速度検知信号とする。

【００６３】なお、ΔＨ検出回路３０を２つ設ける代わ
りに、検波回路３２のみ２つ設けて素子１４ａ，１４ｂ
に接続し、それぞれの検波後出力を差動増幅する差動増
幅回路を設け、その後段にピークホールド回路３４，３
６と差動増幅回路３８を設けるようにしてもよい。

【００６４】また、第２の実施形態で述べたように、２
つの磁気インピーダンス素子が同一基板上に並べて成膜
したものである場合には、直流バイアス磁界を用いるこ
とも可能である。直流バイアス磁界を用いた場合の構成
を図１５に示す。

【００６５】この構成では、ＤＣバイアス印加回路２７
からコイル１８に対して直流が印加されることにより、
コイル１８から２つの磁気インピーダンス素子１４ａ，
１４ｂに対して直流バイアス磁界が印加される。加速度
による検出用磁石１０の変位に応じて磁石１０から素子
１４ａ，１４ｂに印加される検出方向の磁界が変化し、
それに応じて振幅が変化する高周波信号が素子１４ａ，
１４ｂのそれぞれの両端から取り出される。その高周波
信号のそれぞれがΔＨ検出回路３０の検波回路３２ａ，
３２ｂにより検波され、差動増幅回路３８で差動増幅さ
れ、その出力信号が磁界検知信号として出力される。

【００６６】このような構成によれば、交流バイアス磁
界を用いる場合に比べて加速度検出に対する直線性は劣
化するが、ΔＨ検出回路３０にプラスとマイナスのピー
クホールド回路を設けずに済み、構成を簡単化できる。

【００６７】〈第８の実施形態〉次に、本発明の第８の
実施形態における加速度検知装置について図１６により
説明する。図１６に全体の回路構成を示す本実施形態の
装置は、先述した第５または第６の実施形態（図１０ま
たは図１２）の磁気式加速度センサを用いて自己診断を
行なうようにしたものである。ただし、ここでは説明を
簡単にするために、センサの磁気インピーダンス素子は
１つとする。

【００６８】図１６に示すように、本実施形態の加速度
検知装置では、前述した図１４の装置と同様の構成に加
えて、センサの自己診断機能用のコイル２２ａ，２２ｂ
を駆動するコイル駆動回路４６が設けられており、さら
にコンパレータ等から構成された自己診断回路４８が設
けられている。

【００６９】このような構成により、図１４の装置と同
様に加速度の検知を行なえる上に、センサの自己診断を
行なうことができる。その動作を以下に説明する。

【００７０】自己診断時には、先述した加速度の検知時
と同様に磁気インピーダンス素子１４に高周波電流が印
加され、交流バイアス磁界が印加されると共に、外部か
ら自己診断のための所定の参照信号がコイル駆動回路４
６に印加され、コイル２２ａ，２２ｂに印加される。こ
れによりコイル２２ａ，２２ｂから磁界が発生し、検出
用磁石１０が磁力で変位する（参照信号が交流の場合、
振動する）。この変位が前述の加速度検知時と同様に検
出され、ΔＨ検出回路３０から変位に対応したΔＨ検出
信号が出力される。自己診断回路４８はΔＨ検出信号と
コイル２２ａ，２２ｂに印加された信号の大きさを比較
し、その比較結果により、加速度センサの動作が正常か
否かを示す自己診断信号を生成し出力する。

【００７１】このようにして、本実施形態の装置では、
第５または第６の実施形態の加速度センサを用いて加速
度の検知とともにセンサの自己診断を行なうことができ
る。なお、上記の参照信号はコイル駆動回路４６内で発
生させるようにしてもよい。

【００７２】〈第９の実施形態〉次に、本発明の第９の
実施形態における加速度検知装置について図１７により
説明する。本実施形態の装置も先述した第５または第６
の実施形態（図１０または図１２）の磁気式加速度セン
サを用いて加速度検知を行なうものである。ただし、こ
の場合も説明を簡単にするためにセンサの磁気インピー
ダンス素子は１つとする。

【００７３】図１７に示す本実施形態の加速度検知装置
では、上述した第８の実施形態の装置と異なる点とし
て、検出用磁石１０の加速度による変位に応じたΔＨ検
出回路３０の出力を負帰還回路５０を介してコイル駆動
回路４６に負帰還し、これに対してコイル駆動回路４６
は、検出用磁石１０を加速度ゼロ（変位ゼロ）での基準
位置方向に移動させてΔＨ検出回路３０の出力をゼロに
近づけるように、すなわちコイル２２ａ，２２ｂの磁界
の磁力によって磁石１０を加速度ゼロでの基準位置方向
に復帰させ、基準位置付近に保持するようにコイル駆動
信号をコイル２２ａ，２２ｂに出力する。

【００７４】図２からわかるように、検出対象の加速度
範囲が大きい場合、磁石１０の変位ｘが大きくなり過ぎ
ると磁界Ｈとの関係において直線性が悪くなり、加速度
検知ができなくなる。これに対して本実施形態では、常
に磁石１０が基準位置付近に保持されるので、加速度の
測定範囲を広くすることができる。

【００７５】なお、図１７では図示を省略したが、本実
施形態でも自己診断を行なうために図１６の実施形態と
同様に自己診断回路４８を設けることができる。そして
自己診断を行なう場合は、図１６の実施形態と同様に外
部ないしコイル駆動回路４６から参照信号をコイル２２
ａ，２２ｂに印加し、自己診断回路４８において、参照
信号とΔＨ検出回路３０の出力信号の大きさを比較し、
自己診断を行なう。

【００７６】なお、検知対象の加速度がＤＣまたはＤＣ
に近い低周波である場合は、加速度検知と自己診断を並
行して行なうことができる。検出加速度に比べて高い周
波数の参照信号を負帰還信号に重畳させてコイル２２
ａ，２２ｂに印加し、ΔＨ検出回路３０の出力からハイ
パスフィルタを介して上記参照信号に対応した高周波成
分を取り出し、自己診断回路４８に印加する。また、Δ
Ｈ検出回路３０の出力からローパスフィルタを介して加
速度による変位に対応した成分を取り出してコイル駆動
回路４６に負帰還するようにする。

【００７７】以上のようにして、本実施形態の装置で
は、第５または第６の実施形態の加速度センサを用いて
広範囲の加速度の検知を行なえるとともに、センサの自
己診断を行なうことができる。

【００７８】〈第１０の実施形態〉次に、本発明の第１
０の実施形態における加速度検知装置について図１８に
より説明する。本実施形態の装置も先述した第５または
第６の実施形態（図１０または図１２）の磁気式加速度
センサを用いて加速度検知を行うものである。ただし、
この場合も説明を簡単にするためにセンサの磁気インピ
ーダンス素子は１つとする。

【００７９】上述した第９の実施形態では、２つのコイ
ル２２ａ，２２ｂからそれぞれ逆方向の磁界を検出用磁
石１０に印加して磁石１０を変位させた。これに対し、
図１８に示す本実施形態の加速度検知装置では、コイル
駆動回路４６が力定数調整信号に応じてコイル２２ａ，
２２ｂを駆動し、コイル２２ａ，２２ｂから同方向の磁
界を磁石１０に印加し、その変位に関する力定数を調整
し、これにより加速度の測定レンジを調整する。力定数
調整信号は、外部からの命令により力定数調整信号を生
成する力定数調整信号生成回路５２から出力されるも
の、または、ΔＨ検出回路３０の出力の大きさの範囲に
応じて白動的に適切な磁石１０の力定数を判定する力定
数判定回路５４から出力されるものとしても良い。な
お、力定数判定回路５４の出力信号は、力定数の識別信
号として別に出力される。

【００８０】このような本実施形態によれば、出力の増
幅度を信号処理によって変化させて測定レンジを変える
のではなく、センサ自体の力定数を変更してレンジを変
えるため、検出加速度の大きさに関わらず常に直線性の
良い範囲全体を有効に使用することができる。これによ
り、測定レンジによらずＳ／Ｎ比の良い測定が可能にな
る。

【００８１】なお、本実施形態でも自己診断を行うため
に図１６と同様に自己診断回路４８を設けることができ
る。また、加速度検知と自己診断を並行して行うことも
でき、これは自己診断用の参照信号と力定数調整信号を
重畳させてコイル２２ａ，２２ｂに印加することで行
う。信号処理方法は第９の実施形態と同様である。

【００８２】〈第１１の実施形態〉次に、本発明の第１
１の実施形態における加速度検知装置について図１９に
より説明する。本実施形態の装置も先述した第５または
第６の実施形態（図１０または図１２）の磁気式加速度
センサを用いて加速度検知を行うものである。ただし、
この場合も説明を簡単にするためにセンサの磁気インピ
ーダンス素子は１つとする。

【００８３】図１９に示す本実施形態の加速度検知装置
では、パルス生成回路５６から出力されるパルス信号に
応じてコイル駆動回路４６がコイル２２ａ，２２ｂを駆
動し、検出用磁石１０を振動させる。加速度がゼロで磁
石１０が基準位置を中心に振動しているとき、ΔＨ検出
回路３０の出力は基準電圧を中心にした交流信号であ
り、ＤＣまたはコイル２２ａ，２２ｂの駆動周波数より
も充分低周波の加速度が加わると、加速度に応じた信号
が重畳され、ΔＨ検出回路３０の出力の交流信号の振幅
中心が変位する。その出力からローパスフィルター５８
により加速度による低周波成分を取り出してパルス生成
回路５６のデューティー比調整部５６ａに帰還し、それ
に応じてパルス生成回路５６の出力信号のデューティー
比を調整し、検出用磁石１０の振動中心が常に加速度ゼ
ロの基準位置に保持されるようにする。加速度の大きさ
に応じたデューティー比を持つパルス生成回路５６から
のパルス信号はローパスフィルター６０を通し、加速度
検知信号として出力する。

【００８４】このような本実施形態によれば、検出用磁
石１０が基準位置に保持されるため、加速度に対する反
応が常に一定で直線性が非常に良い。また、力定数を大
きくしたり負帰還により出力を小さくするのとは異な
り、感度は変化しないため、ＤＣまたはＤＣに近い低周
波の微小加速度の精密な検出が可能である。

【００８５】なお、本実施形態でも自己診断を行うため
に図１６と同様に自己診断回路４８を設け、参照信号に
より動作確認を行うことができる。また、加速度検出と
並行して行うこともでき、その場合はΔＨ検出回路３０
の出力のコイル２２ａ，２２ｂの駆動による周波数の高
い成分を取り出し、その振幅の大きさを判定することに
より自己診断ができる。

【００８６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、比較的安価に作製できる磁気式加速度センサ
であって、高感度で温度特性に優れ、また、検出用磁石
の変位に関する力定数の設定が容易で、その設定のため
に錘を使用する必要が無く、小型・軽量化が可能であ
り、さらに自己診断を可能とした構成であり、安定性、
信頼性に優れた高性能な磁気式加速度センサを提供する
ことができる。また、この加速度センサを用いて加速度
の検知を高精度に行なえ、加速度センサの自己診断動作
も行なえ、さらには検出用磁石の変位に関する力定数の
調整、加速度の測定レンジの調整をも行なえる高性能な
加速度検知装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態における加速
度センサの全体構成を示す斜視図、（ｂ）は同実施形態
のセンサの要部の配置関係を示す斜視図である。

【図２】同センサにおける検出用磁石の変位と、磁気イ
ンピーダンス素子の位置における磁界の関係を示す線図
である。

【図３】同センサにおける交流バイアス磁界を用いた磁
界検出方法を説明する線図である。

【図４】同センサにおける交流バイアス磁界を用いた場
合の外部磁界に対する出力を示す線図である。

【図５】本発明の第２の実施形態における加速度センサ
の要部の構成を示す斜視図である。

【図６】本発明の第３の実施形態における加速度センサ
の要部の構成を示す斜視図である。

【図７】同実施形態のセンサにおける検出用磁石と設定
用磁石の間隔による感度変化を示すグラフ図である。

【図８】本発明の第４の実施形態における加速度センサ
の要部の構成を示す斜視図である。

【図９】（ａ），（ｂ）は、それぞれ同実施形態のセン
サにおいて検出用磁石の変位に対する空気抵抗を低減す
るための異なる手段を示す断面図である。

【図１０】本発明の第５の実施形態における加速度セン
サの要部の構成を示す斜視図である。

【図１１】同実施形態のセンサにおいて検出用磁石を振
動させて自己診断と加速度検知を並行して行なう方法を
説明する波形図である。

【図１２】本発明の第６の実施形態における加速度セン
サの要部の構成を示す斜視図である。

【図１３】（ａ），（ｂ）はそれぞれ従来の加速度セン
サにおける検出用磁石と磁界検出素子の異なる配置例を
示す説明図である。

【図１４】本発明の第７の実施形態における加速度検知
装置の回路構成を示すブロック回路図である。

【図１５】同実施形態で磁気インピーダンス素子を２つ
とし、直流バイアス磁界を用いた場合の回路構成を示す
ブロック回路図である。

【図１６】本発明の第８の実施形態における加速度検知
装置の回路構成を示すブロック回路図である。

【図１７】本発明の第９の実施形態における加速度検知
装置の回路構成を示すブロック回路図である。

【図１８】本発明の第１０の実施形態における加速度検
知装置の回路構成を示すブロック回路図である。

【図１９】本発明の第１１の実施形態における加速度検
知装置の回路構成を示すブロック回路図である。

【符号の説明】

１ 磁気式加速度センサ ８ 回路基板 １０ 加速度検出用磁石 １２ 板バネ １４，１４ａ，１４ｂ 磁気インピーダンス素子 １６ 磁気シールド部材 １８ バイアス磁界印加用コイル ２０ａ，２０ｂ 力定数設定用磁石 ２２ａ，２２ｂ 自己診断用コイル ２４ 筒 ２６ ＡＣバイアス印加回路 ２８ 高周波発振回路 ３０ ΔＨ検出回路 ３２ 検波回路 ３４ プラスピークホールド回路 ３６ マイナスピークホールド回路 ３８ 差動増幅回路 ４６ コイル駆動回路 ４８ 自己診断回路 ５０ 負帰還回路 ５２ 力定数調整信号生成回路 ５４ 力定数判定回路 ５６ パルス生成回路 ５８，６０ ローパスフィルター

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加速度に応じて変位する検出用磁石と、
   該磁石の変位による磁界変化を検出する磁界検出素子を
   有する磁気式加速度センサにおいて、 前記検出用磁石は、該磁石の磁化方向に沿った一方向と
   逆方向に変位可能に支持され、 前記磁界検出素子は、前記検出用磁石の側部近傍におい
   て磁界検出方向が該磁石の磁化方向に対して垂直になる
   ように配置されたことを特徴とする磁気式加速度セン
   サ。
2. 【請求項２】 前記磁界検出素子は、前記検出用磁石の
   側部近傍において、該磁石の変位がゼロであるときのＮ
   極とＳ極を結ぶ線分の中点を含み、且つ該磁石の磁化方
   向に対し概ね垂直な面の位置に配置されたことを特徴と
   する請求項１に記載の磁気式加速度センサ。
3. 【請求項３】 前記検出用磁石の近傍に複数の力定数設
   定用磁石を配置し、該磁石の磁界による吸引または反発
   によって前記検出用磁石の変位に関する力定数を設定可
   能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の磁
   気式加速度センサ。
4. 【請求項４】 前記複数の力定数設定用磁石は、該磁石
   による磁界が前記磁界検出素子の磁界検出方向に成分を
   持たないように配置されたことを特徴とする請求項３に
   記載の磁気式加速度センサ。
5. 【請求項５】 前記検出用磁石と前記複数の力定数設定
   用磁石の各磁極が同一直線上にあることを特徴とする請
   求項３または４に記載の磁気式加速度センサ。
6. 【請求項６】 前記力定数設定用磁石の位置を機械的に
   調整可能としたことを特徴とする請求項３から５までの
   いずれか１項に記載の磁気式加速度センサ。
7. 【請求項７】 前記検出用磁石は、弾性部材により該磁
   石の磁化方向に沿った一方向と逆方向に弾性的に変位可
   能に支持されたことを特徴とする請求項１から６までの
   いずれか１項に記載の磁気式加速度センサ。
8. 【請求項８】 前記検出用磁石は、支持用の筒内に配置
   され、該筒の軸方向に沿って一方向と逆方向に変位可能
   に支持されており、該磁石の磁化方向は前記筒の軸方向
   に沿っていることを特徴とする請求項１から６までのい
   ずれか１項に記載の磁気式加速度センサ。
9. 【請求項９】 前記筒に複数の通気口を設け、該筒内を
   前記検出用磁石が変位する際の空気抵抗を低減させたこ
   とを特徴とする請求項８に記載の磁気式加速度センサ。
10. 【請求項１０】 前記複数の通気口に連通するバイパス
    を前記筒に付設したことを特徴とする請求項９に記載の
    磁気式加速度センサ。
11. 【請求項１１】 前記磁界検出素子に対してバイアス磁
    界を印加するためのバイアス用コイルを設けたことを特
    徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の
    磁気式加速度センサ。
12. 【請求項１２】 前記検出用磁石の近傍に、該磁石に磁
    力を作用させるためのコイルを設けたことを特徴とする
    請求項１から１１までのいずれか１項に記載の磁気式加
    速度センサ。
13. 【請求項１３】 前記コイルは、前記検出用磁石を磁力
    で変位させて加速度センサの自己診断を行なうための自
    己診断用コイルとして構成されたことを特徴とする請求
    項１２に記載の磁気式加速度センサ。
14. 【請求項１４】 前記コイルにより前記検出用磁石に磁
    力を作用させて該磁石の変位に関する力定数を調整し得
    るようにしたことを特徴とする請求項１２または１３に
    記載の磁気式加速度センサ。
15. 【請求項１５】 前記磁界検出素子として、磁界検出方
    向を同一とした２つの磁界検出素子を前記磁界検出方向
    に沿って並設し、該２つの磁界検出素子を差動動作させ
    て前記検出用磁石からの磁界を検出することを特徴とす
    る請求項１から１４までのいずれか１項に記載の磁気式
    加速度センサ。
16. 【請求項１６】 前記磁界検出素子として磁気インピー
    ダンス素子を用いたことを特徴とする請求項１から１４
    までのいずれか１項に記載の磁気式加速度センサ。
17. 【請求項１７】 前記２つの磁界検出素子として、同一
    の非磁性基板上に、それぞれ強磁性体の薄膜からなる２
    つの磁気インピーダンス素子が設けられたことを特徴と
    する請求項１５に記載の磁気式加速度センサ。
18. 【請求項１８】 請求項１１に記載の磁気式加速度セン
    サであって、前記磁界検出素子として磁気インピーダン
    ス素子を用いた磁気式加速度センサと、 該センサの前記バイアス用コイルに交流バイアス電流を
    印加するバイアス印加回路と、 前記磁気インピーダンス素子に高周波電流を印加する高
    周波発振回路と、 前記磁気インピーダンス素子の両端から取り出された信
    号を検波する検波回路と、 該検波回路の出力信号のプラスとマイナスのピークをそ
    れぞれホールドする２つのピークホールド回路と、 該２つのピークホールド回路の出力信号を差動増幅する
    差動増幅回路を有し、 該差動増幅回路の出力信号を加速度検知信号として出力
    することを特徴とする加速度検知装置。
19. 【請求項１９】 請求項１から１０までのいずれか１項
    に記載の磁気式加速度センサであって、前記磁界検出素
    子として磁界検出方向を同一とした２つの磁気インピー
    ダンス素子を前記磁界検出方向に沿って並設した磁気式
    加速度センサと、 前記２つの磁気インピーダンス素子に高周波電流を印加
    する高周波発振回路と、 前記２つの磁気インピーダンス素子のそれぞれの両端か
    ら取り出された信号を検波する２つの検波回路と、 該２つの検波回路の出力信号を差動増幅する差動増幅回
    路を有し、 該差動増幅回路の出力信号を加速度検知信号として出力
    することを特徴とする加速度検知装置。
20. 【請求項２０】 前記検出用磁石の近傍に設けられ、該
    磁石に磁力を加えるためのコイルと、 該コイルを駆動するコイル駆動回路とを有し、 該コイル駆動回路の出力信号により前記検出用磁石の位
    置及び前記検出用磁石の変位に関する力定数を制御する
    ことを特徴とする請求項１８または１９に記載の加速度
    検知装置。
21. 【請求項２１】 前記コイル駆動回路を介して所定の参
    照信号により前記コイルを駆動させて、前記検出用磁石
    を変位させた際の前記差動増幅回路の出力信号と前記参
    照信号の比較により磁気式加速度センサの動作が正常か
    否かを示す自己診断信号を生成する自己診断回路を有す
    ることを特徴とする請求項２０に記載の加速度検知装
    置。
22. 【請求項２２】 前記差動増幅回路の出力信号を前記コ
    イル駆動回路に負帰還するための負帰還回路を有し、 該負帰還回路の出力信号によつて該コイル駆動回路が前
    記検出用磁石を加速度ゼロでの基準位置方向に復帰させ
    て前記差動増幅回路の出力を小さくするようにコイル駆
    動信号を前記コイルに出力することを特徴とする請求項
    ２０または２１に記載の加速度検知装置。
23. 【請求項２３】 外部からの命令により前記検出用磁石
    の変位に関する力定数を調整するための力定数調整信号
    を生成する力定数調整信号生成回路を有し、 該力定数調整信号により前記コイル駆動回路がコイル駆
    動信号を前記コイルに出力し、電気信号により前記検出
    用磁石の変位に関する力定数を調整して加速度の測定レ
    ンジを調整することを特徴とする請求項２０または２１
    に記載の加速度検知装置。
24. 【請求項２４】 前記差動増幅回路の出力信号によって
    前記検出用磁石の変位に関する力定数の適正値を判定す
    る力定数判定回路を有し、 該力定数判定回路の出力信号により前記コイル駆動回路
    がコイル駆動信号を前記コイルに出力し、電気信号によ
    り前記検出用磁石の変位に関する力定数を調整して加速
    度の測定レンジを調整し、前記力定数判定回路の出力信
    号を力定数の識別信号として出力することを特徴とする
    請求項２０または２１に記載の加速度検知装置。
25. 【請求項２５】 前記差動増幅回路の出力信号に応じて
    パルス幅を調整したパルス信号を生成するパルス生成回
    路を有し、 前記パルス信号により前記コイル駆動回路を介して前記
    検出用磁石を振動させ、前記パルス信号のパルス幅を前
    記検出用磁石の振動中心が加速度ゼロでの基準位置に保
    持されるよう調整し、前記パルス信号のパルス幅により
    加速度を検知することを特徴とする請求項２０または２
    １に記載の加速度検知装置。
26. 【請求項２６】 前記パルス信号により前記コイル駆動
    回路を介して前記検出用磁石を振動させた際の前記差動
    増幅回路の出力信号から前記パルス信号による振動成分
    を取り出すフィルター回路と、 前記振動成分と前記パルス信号の振幅を比較し磁気式加
    速度センサの動作が正常か否かを示す自己診断信号を生
    成する自己診断回路を有することを特徴とする請求項２
    ５に記載の加速度検知装置。