JP2009063471A - Sensor device - Google Patents
Sensor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009063471A JP2009063471A JP2007232377A JP2007232377A JP2009063471A JP 2009063471 A JP2009063471 A JP 2009063471A JP 2007232377 A JP2007232377 A JP 2007232377A JP 2007232377 A JP2007232377 A JP 2007232377A JP 2009063471 A JP2009063471 A JP 2009063471A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- sensor device
- output characteristic
- output
- sensor output
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、外部からの要求に応じて検出レンジ等が調整されるセンサ装置に関する。 The present invention relates to a sensor device in which a detection range or the like is adjusted according to an external request.
従来より、車両におけるABSやエアバッグシステムに用いられる加速度センサが、例えば特許文献1で提案されている。具体的に、特許文献1では、検出加速度に応じた電圧信号を出力する加速度トランスジューサと、電圧信号のうち一定の周波数帯域の成分を通過させる第1のフィルタと、電圧信号のうち第1のフィルタとは異なる周波数帯域の成分を通過させる第2のフィルタと、第1、第2のフィルタを通じて得られる各電圧信号のレベルを調整する出力電圧調整手段とを備えた加速度センサが提案されている。
Conventionally, for example,
このような加速度センサにおいては、第1のフィルタおよび第2のフィルタの帯域通過特性が調整され、さらに出力電圧調整手段によって各フィルタを通じて得られる各電圧信号のレベルが調整される、これにより、1つの加速度トランスジューサの出力に対して1つの応答周波数レンジ特性の検出信号、もしくは応答周波数レンジ特性が異なる複数の検出信号を取得することができるようになっている。
しかしながら、上記従来の技術では、加速度センサが取り付けられる車種や場所、加速度センサの用途の違いによって、これらの状況に合った検出レンジや応答周波数レンジ等での信号が出力されるように、加速度センサにあらかじめ検出レンジや応答周波数レンジ等のバリエーションを備えておく必要があった。 However, in the above-described conventional technology, an acceleration sensor is output so that a signal in a detection range, a response frequency range, or the like suitable for these situations is output depending on the vehicle type and location where the acceleration sensor is installed, and the use of the acceleration sensor. It was necessary to prepare variations such as a detection range and a response frequency range in advance.
そのため、様々な状況に加速度センサが用いられるようにするためには、いくつもの検出レンジや応答周波数レンジ等のバリエーションをあらかじめ加速度センサに備えなければならず、回路規模の拡大や出力系統の増加という問題が生じてしまう。この場合、あらかじめ必要な検出レンジや応答周波数レンジ等のバリエーションを加速度センサに統合しておく必要があるため、他の用途に加速度センサを用いることができなかった。 Therefore, in order to use the acceleration sensor in various situations, it is necessary to provide the acceleration sensor with a number of variations such as a detection range and a response frequency range in advance, which means that the circuit scale is increased and the output system is increased. Problems arise. In this case, since it is necessary to previously integrate variations such as a necessary detection range and response frequency range into the acceleration sensor, the acceleration sensor cannot be used for other applications.
本発明は、上記点に鑑み、検出レンジや応答周波数レンジ等を適宜カスタマイズすることで汎用性を高めることができるセンサ装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the sensor apparatus which can improve versatility by customizing a detection range, a response frequency range, etc. suitably in view of the said point.
上記目的を達成するため、本発明は、物理量を検出して物理量に応じた検出信号を出力する検出素子(40)と、前記検出素子(40)から検出信号を入力し、検出信号を処理するためのパラメータとなる第1のセンサ出力特性に従って検出信号を処理するセンサ回路部(50)と、外部から入力される要求信号に含まれる第2のセンサ出力特性を抽出する通信部(10)と、通信部(10)から第2のセンサ出力特性を入力し、センサ回路部(50)の第1のセンサ出力特性を第2のセンサ出力特性に調整する制御部(30)とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention detects a physical quantity and outputs a detection signal corresponding to the physical quantity, and inputs the detection signal from the detection element (40) and processes the detection signal. A sensor circuit unit (50) for processing a detection signal in accordance with a first sensor output characteristic serving as a parameter for the purpose, and a communication unit (10) for extracting a second sensor output characteristic included in a request signal input from the outside. And a control unit (30) for inputting the second sensor output characteristic from the communication unit (10) and adjusting the first sensor output characteristic of the sensor circuit unit (50) to the second sensor output characteristic. It is characterized by that.
これにより、あらかじめセンサ装置に第1のセンサ出力特性が設定されていたとしても、外部からセンサ装置に要求信号を入力することで、センサ装置が用いられる状況に応じた第2のセンサ出力特性を設定するができる。したがって、共通の第1のセンサ出力特性が設定されたセンサ装置を複数製造したとしても、センサ装置の用途に応じた第2のセンサ出力特性を後から設定できるため、センサ装置の汎用性を高めることができる。 Thereby, even if the first sensor output characteristic is set in the sensor device in advance, the second sensor output characteristic corresponding to the situation in which the sensor device is used can be obtained by inputting the request signal to the sensor device from the outside. Can be set. Therefore, even if a plurality of sensor devices having the common first sensor output characteristics are manufactured, the second sensor output characteristics according to the application of the sensor device can be set later, thereby increasing the versatility of the sensor device. be able to.
このように、センサ装置を用途に応じた仕様に変更できることから、従来のように様々なバリエーションや複数の出力系統をセンサ装置に備える必要がなく、様々なバリエーションの回路設計を行う必要もなくなり、回路規模を大きくする必要もない。すなわち、省コストでセンサ装置を製造することができ、省スペースでセンサ装置を設置することができる。 Thus, since the sensor device can be changed to specifications according to the application, there is no need to provide the sensor device with various variations and multiple output systems as in the past, and there is no need to perform circuit design of various variations. There is no need to increase the circuit scale. That is, the sensor device can be manufactured at low cost, and the sensor device can be installed in a small space.
このようなセンサ装置において、センサ回路部(50)には、第1のセンサ出力特性として検出素子(40)の検出レンジが設定された増幅回路(52)が備えられており、要求信号に第2のセンサ出力特性として増幅回路(52)における検出レンジが含まれている場合、制御部(30)は増幅回路(52)における検出レンジを要求信号に含まれる第2のセンサ出力特性としての検出レンジに調整することができる。 In such a sensor device, the sensor circuit unit (50) includes an amplifier circuit (52) in which the detection range of the detection element (40) is set as the first sensor output characteristic, and the request signal includes When the detection range in the amplifier circuit (52) is included as the second sensor output characteristic, the control unit (30) detects the detection range in the amplifier circuit (52) as the second sensor output characteristic included in the request signal. Can be adjusted to range.
このように、増幅回路(52)における検出レンジを調整することができる。ここで、検出レンジを検出素子(40)の増幅率として調整することができる。すなわち、増幅回路(52)の増幅率を調整することで、検出素子(40)の検出レンジ(感度)を調整することができる。 In this manner, the detection range in the amplifier circuit (52) can be adjusted. Here, the detection range can be adjusted as the amplification factor of the detection element (40). That is, the detection range (sensitivity) of the detection element (40) can be adjusted by adjusting the amplification factor of the amplifier circuit (52).
センサ回路部(50)には、第1のセンサ出力特性として検出信号のオフセット値が設定された増幅回路(52)が備えられており、要求信号に第2のセンサ出力特性として増幅回路(52)におけるオフセット値が含まれている場合、制御部(30)は増幅回路(52)におけるオフセット値を要求信号に含まれる第2のセンサ出力特性としてのオフセット値に調整することができる。 The sensor circuit unit (50) includes an amplifier circuit (52) in which the offset value of the detection signal is set as the first sensor output characteristic, and the amplifier circuit (52 as the second sensor output characteristic in the request signal). ) Is included, the control unit (30) can adjust the offset value in the amplifier circuit (52) to the offset value as the second sensor output characteristic included in the request signal.
このように、増幅回路(52)における検出信号のオフセット値を調整することもできる。この場合、例えば、増幅回路(52)を構成するオペアンプ(52b)の基準電位を調整するための抵抗(52d)の抵抗値を変更することにより、オフセット値を調整することが可能である。 Thus, the offset value of the detection signal in the amplifier circuit (52) can be adjusted. In this case, for example, the offset value can be adjusted by changing the resistance value of the resistor (52d) for adjusting the reference potential of the operational amplifier (52b) constituting the amplifier circuit (52).
センサ回路部(50)には、第1のセンサ出力特性として検出信号において所望の周波数帯の成分のみを通過させる応答周波数レンジが設定されたフィルタ回路(53)が備えられており、要求信号に第2のセンサ出力特性としてフィルタ回路(53)の応答周波数レンジが含まれている場合、制御部(30)はフィルタ回路(53)の応答周波数レンジを要求信号に含まれる第2のセンサ出力特性としての応答周波数レンジに調整することができる。 The sensor circuit unit (50) includes a filter circuit (53) in which a response frequency range that allows only a component in a desired frequency band to pass in the detection signal is set as a first sensor output characteristic. When the response frequency range of the filter circuit (53) is included as the second sensor output characteristic, the control unit (30) uses the response frequency range of the filter circuit (53) as the second sensor output characteristic included in the request signal. Can be adjusted to the response frequency range.
このように、フィルタ回路(53)の応答周波数レンジを調整することもできる。この場合、応答周波数レンジを調整するためにフィルタ回路(53)を構成する抵抗(53d)の抵抗値やコンデンサ(53c)の容量値等を調整すれば良い。 Thus, the response frequency range of the filter circuit (53) can also be adjusted. In this case, in order to adjust the response frequency range, the resistance value of the resistor (53d) constituting the filter circuit (53), the capacitance value of the capacitor (53c), etc. may be adjusted.
センサ回路部(50)には、検出信号をA/D変換するA/D変換部(54)と、第1のセンサ出力特性としてA/D変換部(54)にてA/D変換された検出信号が一定の範囲内であるかを判定するための出力オフセット判定値が設定された信号処理部(55)とが備えられており、要求信号に第2のセンサ出力特性として信号処理部(55)の出力オフセット判定値が含まれている場合、制御部(30)は信号処理部(55)の出力オフセット判定値を要求信号に含まれる第2のセンサ出力特性としての出力オフセット判定値に調整することができる。 The sensor circuit unit (50) is A / D converted by the A / D conversion unit (54) for A / D converting the detection signal and the A / D conversion unit (54) as the first sensor output characteristic. And a signal processing unit (55) in which an output offset determination value for determining whether or not the detection signal is within a certain range is set, and a signal processing unit ( 55), the control unit (30) converts the output offset determination value of the signal processing unit (55) into the output offset determination value as the second sensor output characteristic included in the request signal. Can be adjusted.
このように、A/D変換されたデジタル信号としての検出信号を信号処理部(55)にて処理するに際し、出力オフセット判定値を調整することができる。 As described above, when the detection signal as the A / D converted digital signal is processed by the signal processing unit (55), the output offset determination value can be adjusted.
センサ回路部(50)には、第1のセンサ出力特性として検出素子(40)の自己診断の際に検出素子(40)から出力させる自己診断出力値が設定された自己診断印加部(51)が備えられており、要求信号に第2のセンサ出力特性として自己診断印加部(51)の自己診断出力値が含まれている場合、制御部(30)は自己診断印加部(51)の自己診断出力値を要求信号に含まれる第2のセンサ出力特性としての自己診断出力値に調整することができる。 In the sensor circuit unit (50), a self-diagnosis application unit (51) in which a self-diagnosis output value to be output from the detection element (40) at the time of self-diagnosis of the detection element (40) is set as the first sensor output characteristic. When the request signal includes the self-diagnosis output value of the self-diagnosis application unit (51) as the second sensor output characteristic, the control unit (30) The diagnostic output value can be adjusted to the self-diagnosis output value as the second sensor output characteristic included in the request signal.
これによると、検出素子(40)が正常に機能しているかを自己診断する際、自己診断結果の値である自己診断出力値を調整することができる。この場合、例えば、抵抗(51c)の抵抗値を変更することにより、自己診断出力値を調整することが可能である。 According to this, when self-diagnosing whether the detection element (40) is functioning normally, the self-diagnosis output value which is the value of the self-diagnosis result can be adjusted. In this case, for example, the self-diagnosis output value can be adjusted by changing the resistance value of the resistor (51c).
信号処理部(55)には、第1のセンサ出力特性として検出素子(40)から出力された自己診断出力値が一定の範囲内であるかを判定するための自己診断出力判定値が設定されており、要求信号に第2のセンサ出力特性として信号処理部(55)の自己診断出力判定値が含まれている場合、制御部(30)は信号処理部(55)の自己診断出力判定値を要求信号に含まれる第2のセンサ出力特性としての自己診断出力判定値に調整することができる。このように、自己診断出力値を判定するための自己診断出力判定値を調整することもできる。 In the signal processing unit (55), a self-diagnosis output determination value for determining whether the self-diagnosis output value output from the detection element (40) is within a certain range as the first sensor output characteristic is set. When the request signal includes the self-diagnosis output determination value of the signal processing unit (55) as the second sensor output characteristic, the control unit (30) determines the self-diagnosis output determination value of the signal processing unit (55). Can be adjusted to the self-diagnosis output determination value as the second sensor output characteristic included in the request signal. Thus, the self-diagnosis output determination value for determining the self-diagnosis output value can be adjusted.
書き換え可能なメモリ(20)を備え、メモリ(20)には、第1のセンサ出力特性としてIDコードが記憶されており、要求信号に第2のセンサ出力特性としてIDコードが含まれている場合、制御部(30)はメモリ(20)のIDコードを要求信号に含まれる第2のセンサ出力特性としてのIDコードに書き換えることができる。 When the rewritable memory (20) is provided, the memory (20) stores the ID code as the first sensor output characteristic, and the request signal includes the ID code as the second sensor output characteristic The control unit (30) can rewrite the ID code of the memory (20) with the ID code as the second sensor output characteristic included in the request signal.
このように、センサ装置のIDコードを別のIDコードに書き換えることができる。これによると、複数のセンサ装置を用いた制御等を行う場合、各センサ装置を識別できるIDコードをそれぞれに割り振ることができる。 In this way, the ID code of the sensor device can be rewritten to another ID code. According to this, when performing control using a plurality of sensor devices, an ID code that can identify each sensor device can be assigned to each.
また、書き換え可能なメモリ(20)を複数備え、各メモリ(20)にそれぞれ異なるセンサ出力特性が記憶されており、制御部(30)は、各メモリ(20)に記憶された各センサ出力特性を順番にセンサ回路部(50)に調整することができる。 In addition, a plurality of rewritable memories (20) are provided, and different sensor output characteristics are stored in each memory (20), and the control unit (30) is configured so that each sensor output characteristic stored in each memory (20) is stored. Can be adjusted to the sensor circuit section (50) in order.
これにより、複数のセンサ出力特性を順にセンサ回路部(50)に設定することができる。例えば、センサ装置が搭載される車両の速度の変化、車両の横滑り制御、車両の衝突を検出する際等、各場面に適したセンサ出力特性を車両の走行状態に応じて切り替えることが可能となる。 Thereby, a some sensor output characteristic can be set to a sensor circuit part (50) in order. For example, it is possible to switch the sensor output characteristics suitable for each scene according to the running state of the vehicle, such as when detecting a change in the speed of the vehicle on which the sensor device is mounted, a side slip control of the vehicle, or a vehicle collision. .
書き換え可能なメモリ(20)を複数備え、各メモリ(20)にそれぞれ異なるセンサ出力特性が記憶されており、制御部(30)は、外部からの要求に応じて、センサ回路部(50)に設定された第1のセンサ出力特性を各メモリ(20)に記憶されたセンサ出力特性のいずれかに調整することができる。 A plurality of rewritable memories (20) are provided, and different sensor output characteristics are stored in each memory (20), and the control unit (30) is provided to the sensor circuit unit (50) in response to an external request. The set first sensor output characteristic can be adjusted to one of the sensor output characteristics stored in each memory (20).
これにより、センサ装置が搭載される状況に応じたセンサ出力特性をセンサ回路部(50)に設定することができる。言い換えると、様々な状況にセンサ装置を用いる事が可能となる。 Thereby, the sensor output characteristic according to the situation where a sensor apparatus is mounted can be set to a sensor circuit part (50). In other words, the sensor device can be used in various situations.
書き換え可能なメモリ(20)を複数備え、各メモリ(20)に第1のセンサ出力特性の調整の変更履歴が記憶されるようになっており、制御部(30)は、外部からの要求に応じて、各メモリ(20)に記憶された変更履歴を用いてセンサ回路部(50)に設定されたセンサ出力特性を調整することができる。 A plurality of rewritable memories (20) are provided, and the change history of adjustment of the first sensor output characteristic is stored in each memory (20), and the control unit (30) responds to an external request. Accordingly, the sensor output characteristics set in the sensor circuit unit (50) can be adjusted using the change history stored in each memory (20).
これにより、外部からセンサ装置に要求信号を入力しなくても、メモリ(20)に記憶された過去のセンサ出力特性のデータを用いて、センサ回路部(50)に過去のセンサ出力特性を設定することができる。 This allows past sensor output characteristics to be set in the sensor circuit unit (50) using past sensor output characteristics data stored in the memory (20) without inputting a request signal to the sensor device from the outside. can do.
また、センサ回路部(50)にて処理された検出信号をアナログ信号として外部に出力することもできるし、A/D変換部(54)にてA/D変換された検出信号を通信部(10)を介してデジタル信号として外部に出力することもできる。 Further, the detection signal processed by the sensor circuit unit (50) can be output as an analog signal to the outside, and the detection signal A / D converted by the A / D conversion unit (54) is output to the communication unit ( 10), the digital signal can be output to the outside.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態では、例えば、車両に搭載され、エアバッグを動作させるために用いられるセンサ装置について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, for example, a sensor device that is mounted on a vehicle and used to operate an airbag will be described.
図1は、本発明の一実施形態に係るセンサ装置のブロック図である。この図に示されるように、センサ装置1は、通信部10と、メモリ20と、制御部30と、検出素子40と、センサ回路部50とを備えて構成されている。このうち、センサ回路部50は、自己診断印加部51と、増幅回路52と、フィルタ回路53と、A/D変換部54と、DSP部55とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram of a sensor device according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, the
また、図2は、図1に示されるセンサ装置1のうち、自己診断印加部51、検出素子40、増幅回路52、フィルタ回路53の各回路図を示したものである。以下、図1および図2を参照して説明する。
FIG. 2 shows circuit diagrams of the self-
通信部10は、外部から入力される要求信号を解読し、解読した要求信号の内容を制御部30に入力する通信手段である。このような通信部10は、例えばCANなどのシリアル通信を行う機能を有している。なお、通信部10において、DSIやPSIを用いても良い。
The
この要求信号には、センサ出力特性の内容が含まれている。センサ出力特性とは、センサ装置1において信号処理を行う際のパラメータである。具体的に、センサ出力特性として、検出素子40の検出レンジ(感度)、フィルタ回路53の応答周波数レンジ、増幅回路52に設定される出力オフセット値、増幅回路52に設定されるオフセット値が一定の範囲内であるかを判定するための出力オフセット判定値、自己診断印加部51において自己診断を行うための電圧値を設定する自己診断出力値、センサ装置1から外部に出力される自己診断出力値が一定の範囲内であるかを判定するための自己診断出力判定値、センサ装置1を識別するためのIDコードの各パラメータを指す。このように、要求信号は、センサ回路部50における信号処理のパラメータを含んだ信号である。
This request signal includes the contents of the sensor output characteristics. The sensor output characteristic is a parameter when performing signal processing in the
要求信号には、上記各パラメータの調整値のうちいずれかまたは複数がデータとして含まれている。調整値とは、センサ装置1が取り付けられる車種や場所、用途に応じた最適値を指す。すなわち、通信部10は、要求信号に含まれるセンサ出力特性を抽出するものである。
The request signal includes one or more of the adjustment values of each parameter as data. The adjustment value refers to an optimum value according to the vehicle type, location, and application to which the
なお、要求信号に含まれるセンサ出力特性は本発明の第2のセンサ出力特性に相当する。他方、センサ装置1が製造された段階において当該センサ装置1に設定されたセンサ出力特性が本発明の第1のセンサ出力特性に相当する。
Note that the sensor output characteristic included in the request signal corresponds to the second sensor output characteristic of the present invention. On the other hand, the sensor output characteristic set in the
メモリ20は、通信部10に入力された要求信号に含まれるデータや、センサ装置1が製造された際のセンサ出力特性の初回調整値等を格納するための記憶手段である。このようなメモリ20として、例えば書き換え可能な不揮発性メモリが採用される。
The
図1では、メモリ20を一つだけ描いてあるが、複数のメモリ20が備えられていても良い。この場合、各メモリ20に異なるデータを記憶させることができる。例えば、複数のメモリ20のうち一つに、センサ出力特性であるセンサ装置1のIDコードを記憶しておくことができる。
Although only one
制御部30は、通信部10を介して入力される要求信号の内容に従って、自己診断印加部51、検出素子40、増幅回路52、フィルタ回路53等の各調整値を設定する機能を有するものである。制御部30の作動については、後で詳しく説明する。
The
検出素子40は、物理量を検出するものである。本実施形態では、センサ装置1がエアバッグ用に用いられるため、図2に示されるように、検出素子40として車両の加速度を検出する加速度センサ41が採用される。
The
具体的に、加速度センサ41として、静電容量の変化を検出することで加速度を検出するもの、例えばシリコン基板等に対して一般に知られている櫛歯構造を有する梁構造体が形成されており、この梁構造体によって可動電極および固定電極が構成されたものが採用される。そして、図2に示されるように、可動電極と固定電極とが対向配置された第1コンデンサ41aおよび第2コンデンサ41bが直列に接続され、加速度センサ41が構成されている。このような加速度センサ41は、各コンデンサ41a、41bにおける差動容量の変化を出力する。
Specifically, as the
また、図2に示されるように、検出素子40にCV変換部42が備えられている。このCV変換部42は、加速度センサ41の出力、すなわち差動容量の変化を電圧に変換するものであり、オペアンプ42aとCV変換用コンデンサ42bとを有している。オペアンプ42aの反転入力端子には加速度センサ41の各コンデンサ41a、41bの各可動電極が接続されており、オペアンプ42aの反転入力端子と出力端子との間にCV変換用コンデンサ42bが接続されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
CV変換部42の非反転入力端子には、基準電圧を出力するものであって加速度センサ41の出力を自己診断するための自己診断印加部51が接続されている。この自己診断印加部51は、直列接続された抵抗51a、51bと、各抵抗51a、51bの接続点に接続された自己診断調整用抵抗51cと、自己診断調整用抵抗51cに接続されると共に自己診断時にオンされるトランジスタ51dとにより構成されている。
A self-
このような加速度センサ41、CV変換部42、および自己診断印加部51の構成において、加速度検出の際、自己診断印加部51の各抵抗51a、51bの分圧である基準電圧(例えば2.5V)がCV変換部42の非反転入力端子に入力されるようになっている。そして、CV変換部42のオペアンプ42aの作動によって反転入力端子が基準電圧になるようにバイアスされ、各コンデンサ41a、41bの各可動電極に2.5Vの基準電圧が印加される。したがって、各コンデンサ41a、41bには常に基準電圧の電位差が与えられる。
In such a configuration of the
また、加速度センサ41の各コンデンサ41a、41bの各固定電極には、位相差が180°であって振幅が例えば5Vの矩形波電圧Vpがそれぞれ周期的に印加される。これにより、加速度センサ41に加速度が加わると、各コンデンサ41a、41bの各可動電極が変位する。このため、加速度センサ41では、第1コンデンサ41aの容量をC1、第2コンデンサC2の容量をC2としたとき、各コンデンサ41a、41bの可動電極の変位に応じた差動容量変化C1−C2に基づく加速度が検出される。加速度に応じた差動容量の変化C1−C2は、検出信号として加速度センサ41から出力され、CV変換部42の反転入力端子に入力される。そして、CV変換部42にて、CV変換部42のCV変換用コンデンサ42bの容量をCfとしたとき、検出信号は(C1−C2)×5V/Cfに基づく電圧の信号とされる。
Further, a rectangular wave voltage Vp having a phase difference of 180 ° and an amplitude of, for example, 5 V is periodically applied to the fixed electrodes of the
他方、加速度センサ41の自己診断の際、制御部30によってトランジスタ51dがオンされる。これにより、各コンデンサ41a、41bの各可動電極に入力される基準電圧(例えば2.5V)が、自己診断調整用抵抗51cの抵抗値によってずらされるため、ずらされた基準電圧を元に戻そうとする各コンデンサ41a、41bの差動容量変化C1−C2が自己診断検出信号として加速度センサ41から出力される。
On the other hand, during the self-diagnosis of the
増幅回路52は、検出素子40から入力される電圧信号を増幅するものであり、抵抗52a、オペアンプ52b、検出レンジ調整用抵抗52c、オフセット値調整用抵抗52dを備えている。抵抗52aの一端はCV変換部42のオペアンプ42aの出力端子に接続され、他端はオペアンプ52bの反転入力端子に接続されている。また、オペアンプ52bの反転入力端子と出力端子との間に検出レンジ調整用抵抗52cが接続され、オペアンプ52bの非反転入力端子にオフセット値調整用抵抗52dが接続されることで負帰還増幅回路が構成されている。
The
このような増幅回路52では、抵抗52aおよび可変の検出レンジ調整用抵抗52cの抵抗値によって加速度センサ41の検出レンジ(感度)が設定される。また、オフセット値調整用抵抗52dによって基準電圧が設定されることで、加速度センサ41の出力のオフセット値が設定される。
In such an
本実施形態では、制御部30によって検出レンジ調整用抵抗52cの抵抗値が変更される、すなわち増幅回路52の増幅率が変更されることで加速度センサ41の検出レンジ(感度)が調整され、オフセット値調整用抵抗52dの抵抗値が変更されることで加速度センサ41の出力のオフセット値が調整されるようになっている。
In the present embodiment, the detection range (sensitivity) of the
フィルタ回路53は、入力される電圧信号のうち所望の周波数帯の成分のみを通過させるものであり、抵抗53a、オペアンプ53b、周波数調整用コンデンサ53c、周波数調整用抵抗53dを備えている。そして、抵抗53aの一端に増幅回路52のオペアンプ52bの出力端子が接続され、他端にオペアンプ53bの反転入力端子に接続されている。また、周波数調整用コンデンサ53cおよび周波数調整用抵抗53dの並列回路がオペアンプ53bの反転入力端子と出力端子との間に接続され、負帰還回路が構成されている。本実施形態では、フィルタ回路53はローパスフィルタとして機能する。フィルタ回路53の出力は、アナログ出力としてセンサ装置1から出力されると共に、A/D変換部54に入力される。
The
このようなフィルタ回路53では、周波数調整用コンデンサ53cおよび周波数調整用抵抗53dの各値によって加速度センサ41の応答周波数レンジが設定される。また、周波数調整用コンデンサ53cおよび周波数調整用抵抗53dの各値が制御部30によって変更されることで、応答周波数レンジが調整されるようになっている。応答周波数レンジを調整することにより、例えばカットオフ周波数を規定することができる。
In such a
A/D変換部54は、フィルタ回路53から入力されるアナログの電圧信号をデジタル信号に変換するものである。
The A /
DSP部55は、A/D変換部54から入力されるデジタルの電圧信号を信号処理するものである。このようなDSP部55の機能として、デジタルフィルタや信号のレンジの切り分け等の処理がある。DSP部55の出力は、通信部10を介してデジタル出力としてセンサ装置1の外部に出力される。
The
また、DSP部55は、一定範囲の値を示す出力オフセット判定値および自己診断出力判定値をそれぞれ備えており、フィルタ回路53から入力される電圧信号が出力オフセット判定値の範囲内であるか、自己診断出力判定値の範囲内であるかを判定する。電圧信号が出力オフセット判定値や自己診断出力判定値の範囲内でない場合、DSP部55は異常を示す信号を出力する。なお、DSP部55は、本発明の信号処理部(55)に相当する。
In addition, the
以上が、本実施形態に係るセンサ装置1の構成である。なお、センサ装置1は上記各構成要素が例えばゲートアレーによって構成されているものを採用することができる。
The above is the configuration of the
次に、センサ装置1のセンサ出力特性の調整方法について説明する。以下では、センサ装置1を車両の所望の場所に設置する場合に当該センサ装置1が備えるべきセンサ出力特性となるように、当該センサ装置1のセンサ出力特性を調整する場合について説明する。また、センサ装置1をエアバッグ用に用いるものとし、1台の車両に複数のセンサ装置1を搭載することとする。
Next, a method for adjusting the sensor output characteristics of the
まず、図1に示されるセンサ装置1を複数製造する。この場合、自己診断印加部51の自己診断調整用抵抗51c、増幅回路52の検出レンジ調整用抵抗52cおよびオフセット値調整用抵抗52d、フィルタ回路53の周波数調整用コンデンサ53cおよび周波数調整用抵抗53dの各値を所定値としてセンサ装置1を複数製造する。すなわち、各センサ装置1それぞれが同じセンサ出力特性を有している。なお、メモリ20にセンサ装置1の製造時の初回調整値を記憶しても良い。
First, a plurality of
次に、各センサ装置1を車両の所定の場所にそれぞれ搭載する。エアバッグ用のセンサ装置1には、フロント用、サイド用、さらにはその中でメイン用、セーフィング用等の様々なバリエーションが存在する。これら各センサ装置1では、車種や車両に設置される場所等に適合したセンサ出力特性が必要であり、各センサ装置1のセンサ出力特性はそれぞれ異なる。したがって、各センサ装置1のセンサ出力特性をそれぞれ調整する。以下では、1台のセンサ装置1のセンサ出力特性の調整について説明する。
Next, each
具体的には、センサ装置1のセンサ出力特性を調整するための調整装置を用いる。図3は、センサ装置1に調整装置2を接続したブロック図である。調整装置2は、センサ装置1のセンサ出力特性を調整するための要求信号を生成するものである。この要求信号には、上述のように、自己診断印加部51の自己診断調整用抵抗51c、増幅回路52の検出レンジ調整用抵抗52cおよびオフセット値調整用抵抗52d、フィルタ回路53の周波数調整用コンデンサ53cおよび周波数調整用抵抗53d、DSP部55の出力オフセット判定値および自己診断出力判定値、センサ装置1のIDコードの各値のいずれかまたは複数が含まれている。
Specifically, an adjustment device for adjusting the sensor output characteristics of the
このうち、加速度センサ41の検出レンジ(感度)については、「検出レンジの微調整」と「検出レンジのレンジ切り替え」との二段階調整が可能である。検出レンジの微調整とは、加速度センサ41に現在加わっている加速度を検出し、要求信号に含まれる狙い値に合わせることである。他方、検出レンジのレンジ切り替えとは、要求信号に応じて検出レンジ(感度)を切り替えることである。
Among these, the detection range (sensitivity) of the
また、応答周波数レンジについては、「応答周波数レンジの微調整」と「応答周波数レンジのレンジ切り替え」との二段階調整が可能である。応答周波数レンジの微調整とは、加速度センサ41に現在加わっている加速度の周波数を検出し、本周波数がカットオフ周波数(例えば−3dB)となるようにフィルタを調整することである。他方、応答周波数レンジのレンジ切り替えとは、要求信号に応じて応答周波数を切り替えることである。
The response frequency range can be adjusted in two steps: “fine adjustment of response frequency range” and “range switching of response frequency range”. The fine adjustment of the response frequency range is to detect the frequency of the acceleration currently applied to the
そして、調整装置2から調整命令を含んだ要求信号をセンサ装置1に入力する。これにより、要求信号は通信部10に入力されて解読され、解読内容が制御部30に入力される。以下、制御部30の作動を、図4および図5を参照して説明する。図4は、制御部30の作動を示したフローチャートである。図5は、調整装置2等の上位と制御部30とのやりとりを示した図である。
Then, a request signal including an adjustment command is input from the
ここで、「上位」とは、センサ装置1との接続関係を結ぶ装置である。以下で説明するセンサ出力特性の調整の場合、センサ装置1に対する上位は調整装置2である。また、センサ装置1が車両の加速度を検出してその値を出力するものとして機能する場合、センサ装置1の上位はエアバッグシステムを統括するECUである。
Here, “upper” is a device that establishes a connection relationship with the
まず、上記のようにセンサ装置1が車両に搭載され、センサ装置1に電源が供給されると図4に示されるフローがスタートする。
First, when the
すなわち、ステップ100では、センサ装置1にて通常動作が行われる。通常動作とは、センサ装置1が製造されたときに、当該センサ装置1に設定されたセンサ出力特性の初期値に従って、センサ装置1にて加速度が検出され、当該加速度を示す検出信号が出力される。
That is, in
具体的には、図5に示される通常動作のモードにおいて、本実施形態において上位である調整装置2にてセンサ装置1に通常動作を行わせるコマンドが実行される。そして、通常動作の指令を受けたセンサ装置1では、検出素子40にて加速度が検出され、増幅回路52やフィルタ回路53、DSP部55等により信号処理が行われ、処理結果がレスポンスとして調整装置2に出力される。これにより、調整装置2では、センサ装置1の出力に対する判定や他の装置への出力が行われる。
Specifically, in the normal operation mode shown in FIG. 5, a command for causing the
なお、図5に示される「00」等の数値は、上位である調整装置2におけるコマンドを示すものであり、装置によってそれぞれ設定されるものである。
A numerical value such as “00” shown in FIG. 5 indicates a command in the
そして、ステップ110では、調整命令が受理されたか否かが判定される。つまり、制御部30に要求信号の内容が入力されたか否かが判定される。本ステップにて、要求信号が入力されないと判定されなければ、ステップ100に戻る。これにより、センサ装置1は通常動作を繰り返し行う。他方、本ステップにて要求信号が入力されたと判定された場合、ステップ120に進む。
Then, in
ここで、本ステップ110にて、制御部30に要求信号の内容が入力されたと判定されたということは、図5に示される調整のモードにおいて、上位である調整装置2にてセンサ装置1のセンサ出力特性の調整を行う調整命令、すなわちコマンドが実行されたことによる。この場合、以下の調整項目や狙い値のデータが調整装置2からセンサ装置1に出力される。
Here, in this
ステップ120では、要求信号に含まれる調整項目および狙い値が受理される。調整項目とは、センサ装置1の各構成要素のうちパラメータを調整する部位である。例えば、上記の自己診断印加部51の自己診断調整用抵抗51c、増幅回路52の検出レンジ調整用抵抗52cおよびオフセット値調整用抵抗52d等が調整項目に相当する。また、狙い値は、各調整項目の調整値に相当する。
In
そして、「調整項目および狙い値が受理される」とは、要求信号に含まれるこれら調整項目および狙い値が制御部30によってメモリ20に記憶されることを指す。なお、調整項目および狙い値をメモリ20に記憶しない構成の場合、調整項目および狙い値が受理された後、ステップ130に進む。
“Adjustment items and target values are accepted” means that these adjustment items and target values included in the request signal are stored in the
続いて、ステップ130では、調整中ステータスの出力が行われる。すなわち、要求信号を受け取ったセンサ装置1において、ステップ120における調整項目および狙い値が調整されていること、すなわちセンサ装置1から出力される検出信号は無効であることを示す調整中信号が生成される。調整中信号は、制御部30から通信部10を介してデジタル出力される。これにより、調整装置2の誤作動を防止する。
Subsequently, in
すなわち、図5に示される調整のモードにおいて、センサ装置1において調整モードの切替が行われ、本ステップにて調整中ステータス出力が行われる。
That is, in the adjustment mode shown in FIG. 5, the adjustment mode is switched in the
次に、ステップ140では、調整が行われる。調整とは、ステップ120にて受理された調整項目を狙い値に変更することである。すなわち、図5に示される調整のモードにおける調整実行を指す。
Next, in
具体的には、制御部30によって、自己診断印加部51の自己診断調整用抵抗51cの抵抗値、増幅回路52の検出レンジ調整用抵抗52cおよびオフセット値調整用抵抗52dの各抵抗値、フィルタ回路53の周波数調整用コンデンサ53cの容量値および周波数調整用抵抗53dの抵抗値、DSP部55の出力オフセット判定値および自己診断出力判定値、センサ装置1のIDコードのいずれかまたは複数が変更される。なお、IDコードはメモリ20のデータが書き換えられることで変更される。
Specifically, the
ステップ150では、調整が正常に終了したか否かが判定される。この場合、フィルタ回路53の出力がA/D変換部、DSP部55、通信部10を介して制御部30に入力され、制御部30にてフィルタ回路53の出力が正常値の範囲内であるかが判定される。そして、調整が正常に終了したと判定された場合、ステップ160に進み、調整が正常に終了していないと判定された場合、ステップ170に進む。
In
ステップ160では、完了通知出力が行われる。すなわち、図5の調整のモードに示されるように、センサ装置1のレスポンスとして、調整が正常に終了したことを示す調整結果が上位に出力される。また、調整中ステータスの出力が解除される。すなわち、調整中信号の出力が停止される。
In
そして、再びステップ100に戻り、加速度を検出する通常動作が行われる。上位では、センサ装置1からの調整結果出力の判定や他の装置への出力が行われる。
Then, returning to step 100 again, a normal operation for detecting acceleration is performed. At the upper level, determination of the adjustment result output from the
他方、ステップ170では、異常通知出力が行われる。すなわち、図5の調整のモードに示されるように、センサ装置1のレスポンスとして、調整が正常に終了していないことを示す調整結果が上位に出力される。そして、制御部30の処理は終了する。この場合、制御部30によって、センサ装置1の動作を停止することや、要求信号を入力する前のセンサ出力特性に戻すことが行われる。この後、センサ装置1において、元に戻されたセンサ出力特性に基づいた通常動作が行われるようにしても良い。また、上位では、センサ装置1からの調整結果出力の判定や他の装置への出力が行われる。
On the other hand, in
以上では、1台のセンサ装置1のセンサ出力特性の調整について説明したが、センサ装置1が設置される場所に応じて異なるセンサ出力特性となるように、各センサ装置1の調整が行われる。
Although the adjustment of the sensor output characteristics of one
なお、各センサ装置1を車両に搭載してから、各センサ装置1のセンサ出力特性を調整しても良いし、各センサ装置1のセンサ出力特性を調整した後に各センサ装置1を車両に搭載しても良い。
The sensor output characteristics of each
上記のようにして、センサ装置1のセンサ出力特性の調整が行われた後、加速度センサ41が正しい値を出力するかを判定するため、自己診断を行う。具体的には、図5の自己診断のモードに示されるように、上位である調整装置2にてセンサ装置1に自己診断を行わせるためのセルフチェックのコマンドが実行される。これにより、調整装置2から自己診断を行う指令がセンサ装置1に入力される。
After adjusting the sensor output characteristics of the
そして、センサ装置1では、自己診断モード切替がなされる。すなわち、センサ装置1において自己診断が行われており、自己診断中にセンサ装置1から出力された加速度の値は無効であることを示す信号がセンサ装置1から出力される。
In the
この場合、制御部30によって、図2に示される自己診断印加部51のトランジスタ51dがオンされる。これに伴い、自己診断調整用抵抗51cの抵抗値が考慮された抵抗51a、51bの分圧がCV変換部42に入力される。これにより、加速度センサ41にずらされた基準電圧が入力されるため、ずらされた基準電圧を元に戻そうとする差動容量変化が自己診断出力として検出される。そして、当該差動容量変化に基づく自己診断出力値が自己診断検出信号としてDSP部55に入力され、DSP部55にて自己診断出力値が設定された範囲内であるかが判定される。この後、自己診断結果が調整装置2に出力され、調整装置2にてその結果が判定されたり、他の装置に出力されたりする。
In this case, the
このような自己診断は、センサ装置1が車両に設置されてセンサ装置1のセンサ出力特性が調整された後に実行される場合や、センサ装置1がエアバッグ用として用いられるようにされた後、車両のイグニッションオン時に実行される。
Such self-diagnosis is performed after the
以上のように、センサ装置1それぞれに適したセンサ出力特性が調整され、ユーザによって車両が操作される際、センサ装置1はエアバッグシステムの一構成要素として機能する。この場合、センサ装置1の上位は、エアバッグシステムを統括するECUである。
As described above, when the sensor output characteristic suitable for each
そして、車両のイグニッションがオンされると、センサ装置1が車両の加速度を検出するように動く。このとき、上述のように、センサ装置1にて自己診断機能が実行されるようにしても良い。
When the ignition of the vehicle is turned on, the
この後、制御部30によって、センサ装置1の通常動作が実行される。すなわち、図5の通常動作のモードに示されるように、センサ装置1と上位であるECUとの間で、信号のやりとりが行われる。つまり、上位であるECUからセンサ装置1に対して通常動作が要求され、センサ装置1では図4に示されるステップ100とステップ110とが繰り返し行われ、センサ装置1から上位であるECUに加速度を示すデジタル信号およびアナログ信号が入力される。
Thereafter, normal operation of the
このようにして、通常動作が行われる場合においても、センサ装置1のセンサ出力特性の調整が行われる場合もある。この場合、センサ装置1が上位から受け取るコマンドの中に、あらかじめセンサ出力特性の調整が含まれている。そして、センサ装置1にて調整命令が受理されると、そのコマンドに続くデータエリアより、検出レンジ(感度)、オフセット値、応答周波数、自己診断出力の各狙い値が読み出され、センサ装置1の出力が狙い値に最も近くなるように自己調整が実施される。このとき、上位へは、調整中である旨のステータス信号が出力され、上位の誤動作の防止が図られる。調整が完了した際には、調整中ステータス信号が元に戻され、再び、センサ装置1にて通常動作出力が実行される。
Thus, even when the normal operation is performed, the sensor output characteristics of the
以上説明したように、本実施形態では、所定のセンサ出力特性を備えたセンサ装置1に外部からセンサ出力特性を調整するための要求信号を入力し、当該センサ装置1が設置される場所や用途に応じてセンサ装置1が備えるべきセンサ出力特性にそれぞれを調整することが特徴となっている。
As described above, in the present embodiment, a request signal for adjusting sensor output characteristics is input from the outside to the
これによると、共通のセンサ出力特性を備えたセンサ装置1を複数製造したとしても、センサ装置1が用いられる状況に応じてセンサ出力特性を変更することができる。このため、従来のようにセンサ装置1の用途に合ったセンサ出力特性を備えたものを製造する必要はなくなり、それぞれの使用に応じてセンサ装置1のラインナップを揃える必要もない。すなわち、1つのセンサ装置1で全てに対応できるようにすることができる。
According to this, even if a plurality of
このように、唯一種類、すなわち一種類のセンサ出力特性を備えたセンサ装置1であっても、様々な車種、用途、搭載位置に対応することができ、従来のように様々なバリエーションや複数の出力系統をセンサ装置1に備える必要もない。このため、回路規模を拡大することもなく、省コストでセンサ装置1を製造することができ、省スペースでセンサ装置を設置することができる。
In this way, even the
また、センサ装置1のセンサ出力特性を調整したとしても、新たに要求信号をセンサ装置1に入力することにより、いつでもセンサ出力特性を調整することができる。このため、車両の走行状態、車両の速度、路面状況、車両の挙動、周囲の状況等に応じて、きめ細かなセンサ出力特性の調整および加速度の検出が可能となる。
Even if the sensor output characteristics of the
(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、センサ装置1の上位とセンサ装置1との間で交わされる要求信号に含まれるコマンドの例について説明する。図6は、本実施形態において、センサ装置1で取り扱われるコマンドの一覧を示した図である。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, only different parts from the first embodiment will be described. In the present embodiment, an example of a command included in a request signal exchanged between the
コマンドは、上位(調整装置2)からセンサ装置1への指令に相当する。
The command corresponds to a command from the host (adjustment device 2) to the
コマンド00は、「設定No.」のデータを指し、センサ装置1に設定No.に応じた設定値に切り替え、出力させる。例えば、センサ装置1に複数のメモリ20が備えられ、各メモリ20に異なったセンサ出力特性が設定No.と共に記憶されている場合に当該コマンドが有効である。この場合、センサ装置1から上位に設定値の検出値を出力させる。
The
コマンド01は、「検出レンジ狙い値」のデータを指し、センサ装置1に現在の検出値を狙い値に調整させる。そして、センサ装置1から上位に調整中を示す調整中ステータス出力が出力され、調整完了時にセンサ装置1にて正常終了もしくは調整できない旨のいずれかのレスポンスがなされる。
The
コマンド02は、「検出レンジ」のデータを指し、現在の検出レンジと要求検出レンジの比を算出し、増幅率等を変更させる。そして、センサ装置1にて変更完了もしくは変更できない旨のレスポンスがなされる。
The
コマンド03は、「応答周波数狙い値」のデータを指し、現在の検出周波数を狙い値に調整させる。そして、センサ装置1にて応答周波数狙い値の調整中であることを示す調整中ステータス出力がなされ、調整完了時に正常終了もしくは調整できない旨のいずれかのレスポンスがなされる。
The
コマンド04は、「応答周波数」のデータを指し、現在の応答周波数と要求応答周波数の比を算出させる。そして、センサ装置1にて、フィルタ定数等の変更がなされ、変更完了もしくは変更できない旨のレスポンスがなされる。
The
コマンド05は、「オフセット狙い値」のデータを指し、要求されたオフセット値に調整させる。そして、センサ装置1にてオフセット狙い値の調整中であることを示す調整中ステータス出力がなされ、調整完了時に正常終了もしくは調整できない旨のいずれかのレスポンスがなされる。
The
コマンド06は、「オフセット判定値」のデータを指し、要求されたオフセット判定値に変更させる。そして、センサ装置1にて、オフセット判定値の変更がなされ、変更完了もしくは変更できない旨のレスポンスがなされる。
The
コマンド07は、「自己診断出力狙い値」のデータをさし、要求された自己診断出力値に調整させる。そして、センサ装置1にて自己診断出力狙い値の調整中であることを示す調整中ステータス出力がなされ、調整完了時に正常終了もしくは調整できない旨のいずれかのレスポンスがなされる。
The
コマンド08は、「自己診断判定値」のデータを指し、要求された自己診断判定値に変更させる。そして、センサ装置1にて、自己診断判定値の変更がなされ、変更完了もしくは変更できない旨のレスポンスがなされる。
The
以上のようなコマンドを上位にて実行することにより、センサ装置1のセンサ出力特性の調整を行うことができる。
The sensor output characteristics of the
(他の実施形態)
第1実施形態では、検出素子40として加速度センサ41を用いる場合について説明したが、加速度センサ41の他に、信号処理回路や通信機能を具備する圧力センサ、磁界センサ、ジャイロセンサ、日射センサ等の他のセンサに適用することもできる。
(Other embodiments)
In the first embodiment, the case where the
第1実施形態では、1つの増幅回路52にて検出レンジ(感度)およびオフセット値をそれぞれ調整できるようになっているが、これは一例を示したものである。例えば、検出レンジ(感度)のみを調整できる増幅回路52とオフセット値のみを調整できる増幅回路52とを組み合わせたものを用いても構わない。
In the first embodiment, the detection range (sensitivity) and the offset value can be adjusted by one
第1実施形態では、センサ回路部50に自己診断印加部51、増幅回路52、フィルタ回路53、A/D変換部54、DSP部55が備えられているが、これは一例を示すものであって、センサ回路部50にこれらすべてが備えられていなくても良い。例えば、センサ回路部50に増幅回路52のみが備わっている場合や、センサ回路部50に増幅回路52とフィルタ回路53とが備わっている場合等であっても構わない。
In the first embodiment, the
また、図1に示されるセンサ装置1にはメモリ20が備えられているが、センサ装置1にメモリ20が備えられていない形態であっても構わない。
In addition, although the
図2に示される加速度センサ41、CV変換部42、自己診断印加部51、増幅回路52、フィルタ回路53の各回路構成は一例を示すものであって、他の回路形態であっても構わない。例えば、フィルタ回路53は、オペアンプ53bを用いずに抵抗とコンデンサとを組み合わせた回路構成のものでも良い。
Each circuit configuration of the
上記各実施形態では、センサ装置1を製造して当該センサ装置1を車両に搭載する際にセンサ装置1のセンサ出力特性を調整したが、要求信号により上記調整を行う時期は、車両搭載時のみではなく、センサ装置1の出荷調整時や車両始動時および走行中でも良い。
In each of the above-described embodiments, the sensor output characteristics of the
上記各実施形態では、センサ装置1の出力は、デジタル信号およびアナログ信号の双方であったが、外部要求に応じたアナログ信号のみでも良いし、通信機能を介したデジタル信号のみでも良い。
In each of the above embodiments, the output of the
上記各実施形態では、センサ装置1を車両に搭載する場合について説明したが、車両に限らず他のものにセンサ装置1を取り付けても良い。また、取り付けるべきセンサ装置1の数も、状況に合わせた数とすれば良い。
In each of the above-described embodiments, the case where the
例えば、センサ装置1を製造した後、センサ装置1の出荷前に、客先要求に応じて検出レンジ(感度)、オフセット、応答周波数、自己診断出力を調整することができる。これにより、客先の細かな要求に対応することができる。また、調整より前工程では、センサ装置1を同一部品・同一工程にて製造することができ、工程を簡略化することもできる。
For example, after the
他方、センサ装置1を統括するECUあるいは車両への組付け時に各々のセンサ装置1のセンサ出力特性を調整することができる。すなわち、車両への組付け後にセンサ装置1のセンサ出力特性の調整(カスタマイズ)を行うことができるため、誤組付け防止や車両・用途に応じたきめ細かな対応が可能となる。
On the other hand, the sensor output characteristics of each
また、車両始動時に各々のセンサ装置1を調整する場合、センサ装置1の経年変化を補正することができる。さらに、車両走行時・停止時にセンサ装置1のセンサ出力特性を調整することにより、環境変化による出力変化を補正することができる。
Moreover, when adjusting each
そして、センサ装置1を統括するECUの交換時にセンサ装置1のセンサ出力特性を調整することにより、車両とECUとの組み合わせによる誤差を補正することもできる。
And the error by the combination of a vehicle and ECU can also be correct | amended by adjusting the sensor output characteristic of the
複数の調整値を切り替える場合や上位からの要求に応じて調整値を切り替える場合、用途に応じて必要であったセンサ装置1の台数を1台に集約できる。すなわち、1台のセンサ装置1を様々な用途に用いることが可能であり、コストダウン、省スペース、省電力を実現できる。
When switching a plurality of adjustment values or switching adjustment values in response to a request from a host, the number of
上記各実施形態で示されたセンサ出力特性の調整方法に限らず、他の調整方法を採用することもできる。具体的には、加速度センサ41の検出レンジ(感度)の調整方法として、増幅回路52の増幅率を変更する方法の他に、A/D変換部54の変換範囲を変更する方法やDSP部55の出力範囲を変更する方法を採用することができる。
Not only the adjustment method of the sensor output characteristic shown by said each embodiment but another adjustment method is also employable. Specifically, as a method of adjusting the detection range (sensitivity) of the
また、加速度センサ41の応答周波数レンジの調整方法として、フィルタ回路53のフィルタ定数を変更する方法の他に、A/D変換部54のサンプリング周波数を変更する方法やDSP部55のデジタルフィルタを変更する方法を採用することができる。
Further, as a method of adjusting the response frequency range of the
加速度センサ41の出力のオフセット値の調整方法として、増幅回路52の基準電圧を変更する方法の他に、A/D変換部54の基準電圧を変更する方法やDSP部55の基準値を変更する方法を採用することができる。
As a method of adjusting the offset value of the output of the
加速度センサ41の出力オフセット判定値の調整方法として、DSP部55のしきい値を変更する方法の他に、内部アナログ回路の基準電圧を変更する方法や増幅回路52のコンパレータ閾値を変更する方法を採用することができる。
As a method of adjusting the output offset determination value of the
加速度センサ41の自己診断出力値の調整方法として、DSP部55の基準値を変更する方法の他に、内部アナログ回路の自励印加電圧を変更する方法、内部アナログ回路の自励印加間隔を変更する方法、出力範囲を変更する方法、内部アナログ回路の増幅率を変更する方法、A/D変換部54の変換範囲を変更する方法等を採用することができる。
As a method of adjusting the self-diagnosis output value of the
加速度センサ41の自己診断出力判定値の調整方法として、DSP部55の基準値を変更する方法の他に、内部アナログ回路のコンパレータ閾値を変更する方法や、DSP部55の閾値を変更する方法を採用することができる。
As a method of adjusting the self-diagnosis output determination value of the
上記のような加速度センサ41に係る調整方法は、他のセンサにおいても採用することができる。
The adjustment method according to the
上記各実施形態のように、センサ装置1にメモリ20を具備することで、当該メモリ20に記憶させたセンサ出力特性により何度でも調整が行えるようにすることもできる。また、センサ装置1に複数のメモリ20を備えることで、初回調整値、実装時調整値、車両始動時値、走行時調整値等のセンサ出力特性を記憶しておくこともできる。
By providing the
また、センサ検出信号出力として、センサ装置1にアナログ出力とデジタル出力とを備え、上記各種調整機能をアナログ回路とデジタル回路との双方に具備し、アナログ出力とデジタル出力とで異なる出力を行う構成とすることもできる。
In addition, the
センサ装置1にメモリ20を複数備える場合、各メモリ20に、例えば、車両のスピードに応じたセンサ出力特性、車両の横滑り検出するためのセンサ出力特性、車両の衝突を検出するためのセンサ出力特性等の複数のセンサ出力特性をあらかじめ記憶しておき、各メモリ20に記憶された複数のセンサ出力特性を順番に切り替えても良い。
When the
また、センサ装置1にメモリ20を複数備える場合、各メモリ20にそれぞれ異なるセンサ出力特性を記憶させておき、複数の設定値を上位からの要求に応じて切り替えて調整することもできる。他方、各メモリ20に記憶されたセンサ出力特性のうちいずれかを用いて調整することもできる。
In addition, when the
さらに、センサ装置1にメモリ20を複数備える場合、各メモリ20に調整の変更履歴を記憶させ、1つ前、2つ前、といった過去の設定値を上位からの要求に応じてセンサ装置1に設定することもできる。
Further, when the
なお、各図中に示したステップは、機能を実現するための手段に対応するものであり、上記図4に示したフローチャートの各ステップをハードウェアとして構成することもできる。 Note that the steps shown in each figure correspond to means for realizing the function, and each step of the flowchart shown in FIG. 4 can be configured as hardware.
1…センサ装置、10…通信部、20…メモリ、30…制御部、40…検出素子、50…センサ回路部、51…自己診断印加部、51c…自己診断調整用抵抗、52…増幅回路、52b…オペアンプ、52c…検出レンジ調整用抵抗、52d…オフセット値調整用抵抗、53…フィルタ回路、53c…周波数調整用コンデンサ、53d…周波数調整用抵抗、54…A/D変換部、55…DSP部。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記検出素子(40)から前記検出信号を入力し、前記検出信号を処理するためのパラメータとなる第1のセンサ出力特性に従って前記検出信号を処理するセンサ回路部(50)と、
外部から入力される要求信号に含まれる第2のセンサ出力特性を抽出する通信部(10)と、
前記通信部(10)から前記第2のセンサ出力特性を入力し、前記センサ回路部(50)の第1のセンサ出力特性を前記第2のセンサ出力特性に調整する制御部(30)とを備えていることを特徴とするセンサ装置。 A detection element (40) for detecting a physical quantity and outputting a detection signal corresponding to the physical quantity;
A sensor circuit unit (50) for inputting the detection signal from the detection element (40) and processing the detection signal according to a first sensor output characteristic serving as a parameter for processing the detection signal;
A communication unit (10) for extracting a second sensor output characteristic included in a request signal input from the outside;
A control unit (30) for inputting the second sensor output characteristic from the communication unit (10) and adjusting the first sensor output characteristic of the sensor circuit unit (50) to the second sensor output characteristic; A sensor device comprising:
前記要求信号に前記第2のセンサ出力特性として前記増幅回路(52)における検出レンジが含まれている場合、前記制御部(30)は前記増幅回路(52)における検出レンジを前記要求信号に含まれる前記第2のセンサ出力特性としての検出レンジに調整するようになっていることを特徴とする請求項1に記載のセンサ装置。 The sensor circuit unit (50) includes an amplifier circuit (52) in which a detection range of the detection element (40) is set as the first sensor output characteristic.
When the detection signal includes the detection range in the amplification circuit (52) as the second sensor output characteristic, the control unit (30) includes the detection range in the amplification circuit (52) in the request signal. The sensor device according to claim 1, wherein the sensor device is adjusted to a detection range as the second sensor output characteristic.
前記要求信号に前記第2のセンサ出力特性として前記増幅回路(52)におけるオフセット値が含まれている場合、前記制御部(30)は前記増幅回路(52)におけるオフセット値を前記要求信号に含まれる前記第2のセンサ出力特性としてのオフセット値に調整するようになっていることを特徴とする請求項1または2に記載のセンサ装置。 The sensor circuit unit (50) includes an amplifier circuit (52) in which an offset value of the detection signal is set as the first sensor output characteristic.
When the request signal includes the offset value in the amplifier circuit (52) as the second sensor output characteristic, the control unit (30) includes the offset value in the amplifier circuit (52) in the request signal. The sensor device according to claim 1, wherein the second sensor output characteristic is adjusted to an offset value.
前記要求信号に前記第2のセンサ出力特性として前記フィルタ回路(53)の応答周波数レンジが含まれている場合、前記制御部(30)は前記フィルタ回路(53)の応答周波数レンジを前記要求信号に含まれる前記第2のセンサ出力特性としての応答周波数レンジに調整するようになっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のセンサ装置。 The sensor circuit unit (50) includes a filter circuit (53) in which a response frequency range that allows only a component of a desired frequency band to pass in the detection signal is set as the first sensor output characteristic,
When the request signal includes the response frequency range of the filter circuit (53) as the second sensor output characteristic, the control unit (30) sets the response frequency range of the filter circuit (53) to the request signal. 4. The sensor device according to claim 1, wherein the sensor device is adjusted to a response frequency range as the second sensor output characteristic included in the sensor.
前記要求信号に前記第2のセンサ出力特性として前記信号処理部(55)の出力オフセット判定値が含まれている場合、前記制御部(30)は前記信号処理部(55)の出力オフセット判定値を前記要求信号に含まれる前記第2のセンサ出力特性としての出力オフセット判定値に調整するようになっていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のセンサ装置。 The sensor circuit unit (50) includes an A / D conversion unit (54) that performs A / D conversion of the detection signal, and an A / D conversion unit (54) that performs A / D conversion as the first sensor output characteristic. A signal processing unit (55) in which an output offset determination value for determining whether the D-converted detection signal is within a certain range is provided,
When the request signal includes the output offset determination value of the signal processing unit (55) as the second sensor output characteristic, the control unit (30) outputs the output offset determination value of the signal processing unit (55). 5. The sensor device according to claim 1, wherein the sensor device is adjusted to an output offset determination value as the second sensor output characteristic included in the request signal. 6.
前記要求信号に前記第2のセンサ出力特性として前記自己診断印加部(51)の自己診断出力値が含まれている場合、前記制御部(30)は前記自己診断印加部(51)の自己診断出力値を前記要求信号に含まれる前記第2のセンサ出力特性としての自己診断出力値に調整するようになっていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載のセンサ装置。 Self-diagnosis application in which a self-diagnosis output value to be output from the detection element (40) at the time of self-diagnosis of the detection element (40) is set as the first sensor output characteristic is applied to the sensor circuit unit (50). Part (51) is provided,
When the request signal includes the self-diagnosis output value of the self-diagnosis application unit (51) as the second sensor output characteristic, the control unit (30) performs self-diagnosis of the self-diagnosis application unit (51). 6. The sensor device according to claim 1, wherein an output value is adjusted to a self-diagnosis output value as the second sensor output characteristic included in the request signal. .
前記要求信号に前記第2のセンサ出力特性として前記信号処理部(55)の自己診断出力判定値が含まれている場合、前記制御部(30)は前記信号処理部(55)の自己診断出力判定値を前記要求信号に含まれる前記第2のセンサ出力特性としての自己診断出力判定値に調整するようになっていることを特徴とする請求項6に記載のセンサ装置。 The signal processing unit (55) includes a self-diagnosis output determination for determining whether the self-diagnosis output value output from the detection element (40) as the first sensor output characteristic is within a certain range. Value is set,
When the request signal includes the self-diagnosis output determination value of the signal processing unit (55) as the second sensor output characteristic, the control unit (30) outputs the self-diagnosis output of the signal processing unit (55). The sensor device according to claim 6, wherein the determination value is adjusted to a self-diagnosis output determination value as the second sensor output characteristic included in the request signal.
前記メモリ(20)には、第1のセンサ出力特性としてIDコードが記憶されており、
前記要求信号に前記第2のセンサ出力特性としてIDコードが含まれている場合、前記制御部(30)は前記メモリ(20)のIDコードを前記要求信号に含まれる第2のセンサ出力特性としてのIDコードに書き換えるようになっていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載のセンサ装置。 It has a rewritable memory (20),
The memory (20) stores an ID code as the first sensor output characteristic,
When the request signal includes an ID code as the second sensor output characteristic, the control unit (30) uses the ID code of the memory (20) as the second sensor output characteristic included in the request signal. The sensor device according to claim 1, wherein the sensor device is rewritten to an ID code of
前記制御部(30)は、前記各メモリ(20)に記憶された各センサ出力特性を順番に前記センサ回路部(50)に調整するようになっていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載のセンサ装置。 A plurality of rewritable memories (20) are provided, and different sensor output characteristics are stored in each of the memories (20),
The said control part (30) adjusts each sensor output characteristic memorize | stored in each said memory (20) to the said sensor circuit part (50) in order, The 1st thru | or 8 characterized by the above-mentioned. The sensor device according to any one of the above.
前記制御部(30)は、外部からの要求に応じて、前記センサ回路部(50)に設定された前記第1のセンサ出力特性を前記各メモリ(20)に記憶されたセンサ出力特性のいずれかに調整するようになっていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載のセンサ装置。 A plurality of rewritable memories (20) are provided, and different sensor output characteristics are stored in each of the memories (20),
In response to a request from the outside, the control unit (30) converts the first sensor output characteristic set in the sensor circuit unit (50) to any of the sensor output characteristics stored in the memories (20). The sensor device according to claim 1, wherein the sensor device is adjusted.
前記制御部(30)は、外部からの要求に応じて、前記各メモリ(20)に記憶された変更履歴を用いて前記センサ回路部(50)に設定されたセンサ出力特性を調整するようになっていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載のセンサ装置。 A plurality of rewritable memories (20) are provided, and the change history of the adjustment of the first sensor output characteristic is stored in each memory (20),
The control unit (30) adjusts the sensor output characteristics set in the sensor circuit unit (50) using a change history stored in each memory (20) in response to an external request. The sensor device according to claim 1, wherein the sensor device is formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007232377A JP2009063471A (en) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | Sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007232377A JP2009063471A (en) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | Sensor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009063471A true JP2009063471A (en) | 2009-03-26 |
Family
ID=40558166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007232377A Pending JP2009063471A (en) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | Sensor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009063471A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010133806A (en) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Physical quantity sensor and control device of physical quantity sensor |
JP2011095001A (en) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Acceleration sensor |
JP2011203028A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Device for detecting angular velocity and acceleration |
JP2013208957A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Nissin Kogyo Co Ltd | Vehicle brake pressure controller |
JP2017038549A (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 東洋農機株式会社 | Liquid agent spaying height detection module and boom sprayer having the same, and program for liquid agent spaying height detection module |
US10088497B2 (en) | 2013-10-09 | 2018-10-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Acceleration sensor |
WO2019171814A1 (en) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Vehicle-mounted system |
EP3671137A1 (en) * | 2012-11-09 | 2020-06-24 | Honeywell International Inc. | Variable scale sensor |
WO2023149172A1 (en) * | 2022-02-02 | 2023-08-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Mems sensor diagnostic method, and mems sensor diagnostic system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02183396A (en) * | 1989-01-10 | 1990-07-17 | Matsushita Electric Works Ltd | Security sensor |
JPH0882637A (en) * | 1994-09-13 | 1996-03-26 | Nissan Motor Co Ltd | Semiconductor sensor device and method for adjustment of sensitivity of the same |
JP2004020524A (en) * | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Yamatake Corp | Differential pressure transmitter |
JP2004189107A (en) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Keihin Corp | Trigger control device for airbag device |
US20060016259A1 (en) * | 2004-07-26 | 2006-01-26 | Smith Thad W | Electronically configurable rate sensor circuit and method |
JP2006064474A (en) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Denso Corp | Sensor device |
-
2007
- 2007-09-07 JP JP2007232377A patent/JP2009063471A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02183396A (en) * | 1989-01-10 | 1990-07-17 | Matsushita Electric Works Ltd | Security sensor |
JPH0882637A (en) * | 1994-09-13 | 1996-03-26 | Nissan Motor Co Ltd | Semiconductor sensor device and method for adjustment of sensitivity of the same |
JP2004020524A (en) * | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Yamatake Corp | Differential pressure transmitter |
JP2004189107A (en) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Keihin Corp | Trigger control device for airbag device |
US20060016259A1 (en) * | 2004-07-26 | 2006-01-26 | Smith Thad W | Electronically configurable rate sensor circuit and method |
JP2006064474A (en) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Denso Corp | Sensor device |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010133806A (en) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Physical quantity sensor and control device of physical quantity sensor |
JP2011095001A (en) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Acceleration sensor |
JP2011203028A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Device for detecting angular velocity and acceleration |
EP2369295A3 (en) * | 2010-03-25 | 2013-08-28 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Apparatus for detecting angular velocity and acceleration |
JP2013208957A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Nissin Kogyo Co Ltd | Vehicle brake pressure controller |
US8935070B2 (en) | 2012-03-30 | 2015-01-13 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Vehicle brake pressure controller |
EP3671137A1 (en) * | 2012-11-09 | 2020-06-24 | Honeywell International Inc. | Variable scale sensor |
US10088497B2 (en) | 2013-10-09 | 2018-10-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Acceleration sensor |
JP2017038549A (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 東洋農機株式会社 | Liquid agent spaying height detection module and boom sprayer having the same, and program for liquid agent spaying height detection module |
WO2019171814A1 (en) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Vehicle-mounted system |
JPWO2019171814A1 (en) * | 2018-03-06 | 2020-12-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | In-vehicle system |
JP6997857B2 (en) | 2018-03-06 | 2022-01-18 | 日立Astemo株式会社 | In-vehicle system |
US11590906B2 (en) | 2018-03-06 | 2023-02-28 | Hitachi Astemo, Ltd. | Vehicle-mounted system |
WO2023149172A1 (en) * | 2022-02-02 | 2023-08-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Mems sensor diagnostic method, and mems sensor diagnostic system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009063471A (en) | Sensor device | |
US9834438B2 (en) | Compensation and calibration for MEMS devices | |
KR101160539B1 (en) | Device and method for performing self-diagnosis as to whether or not acceleration or angular-velocity sensor is in normal status | |
US8981834B2 (en) | Circuit and method for dynamic offset compensation in a MEMS sensor device | |
US9335396B2 (en) | MCU-based compensation and calibration for MEMS devices | |
CN101939708A (en) | Minimal dead time digitally compensated process transmitter | |
JP2001208625A (en) | Method and device for detecting failure within range of state responding sensor | |
EP1037053A1 (en) | Amplifier for piezoelectric acceleration sensor | |
CN115014386A (en) | Method for determining, measuring and/or monitoring a sensor system characteristic and sensor system | |
JP2002311045A (en) | Acceleration sensor | |
JP4473516B2 (en) | Mechanical quantity sensor | |
US20160102978A1 (en) | Rotation velocity sensor and method for sensing rotation velocity | |
JP2007116176A (en) | Integrated circuit and method for automatically correcting process variation and temperature variation of circuit element | |
JP2006292469A (en) | Capacitance-type physical quantity sensor | |
JP2007285747A (en) | Angular velocity sensor | |
US11519934B2 (en) | Method for calibrating a sensor system | |
US7075448B2 (en) | Method and circuit arrangement for offset correction of a measurement bridge | |
JP4559805B2 (en) | Physical quantity sensor | |
JP3363360B2 (en) | Sensor adjustment circuit | |
JP2010071858A (en) | Sensor signal processing apparatus | |
US6532429B1 (en) | Offset regulation device | |
JP2006284272A (en) | Sensor circuit in capacitive physical quantity sensor | |
JP2010198331A (en) | Sensor failure detection device | |
US7305863B2 (en) | Impact sensor and method for testing the same | |
JP2007285746A (en) | Angular velocity sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110810 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20110823 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20111220 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |