JP2010096602A

JP2010096602A - センサ装置

Info

Publication number: JP2010096602A
Application number: JP2008267024A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Uemura; 猛植村
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2010-04-30
Anticipated expiration: 2028-10-16
Also published as: JP4289439B1

Abstract

【課題】本発明は、センサ装置の信頼性を向上させることを目的とする。
【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、時間情報を測定し、前記被故障診断部に前記時間情報を伝達する時間測定手段１７を設け、前記被故障診断部が前記時間情報をその出力に付加することにより前記故障検知信号と前記センス信号とを前記時間情報により対応付けたものである。この構成により、前記故障検知信号と前記センス信号とを時間的に対応付けることが可能となるため、出力されたセンス信号が正常時のものか故障時のものかを正確に判断することができ、信頼性を向上させることができるのである。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や各種電子機器等に用いられるセンサ装置に関するものである。

従来この種のセンサ装置は、図５に示すごとく、駆動信号を出力する駆動回路部１Ａ、１Ｂと、前記駆動回路部１Ａ、１Ｂからの駆動信号が入力される検知素子２と、前記検知素子２から応答信号を取り出す検出回路部３Ａ、３Ｂと、前記検出回路部３Ａ、３Ｂからの応答信号からセンス信号を取り出す処理回路部４Ａ、４Ｂと、前記処理回路部４Ａ、４Ｂからのセンス信号を出力する出力回路部５Ａ、５Ｂと、前記検出回路部３Ａ、３Ｂ、前記処理回路部４Ａ、４Ｂ、前記出力回路部５Ａ、５Ｂの内少なくともいずれか１つを被故障診断部とし、前記被故障診断部が正常か異常かを判断し、その結果に基づいた故障検知信号を出力する故障診断回路６とを備えている。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平８−３２７３６３号公報

このような従来のセンサ装置では、その信頼性の向上に関して問題となっていた。

すなわち、上記従来の構成においては、前記センス信号と前記故障検知信号とが時間的に対応付けされておらず、出力されたセンス信号が正常時のものか故障時のものか瞬時に正確に判断することができないため、当該センサ装置により制御される自動車等の制御対象が、故障時のセンス信号を用いて制御されてしまう可能性があり、信頼性の向上に関して問題となっていた。

そこで本発明は、センサ装置の信頼性を向上させることを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、時間情報を測定し、前記被故障診断部からの出力に前記時間情報を付加する時間測定手段を設け、前記故障検知信号と前記センス信号とを前記時間情報により対応付けたものである。

この構成により、前記故障検知信号と前記センス信号とを時間的に対応付けることが可能となるため、出力されたセンス信号が正常時のものか故障時のものかを正確に判断することができ、当該センサ装置により制御される自動車等の制御対象が、故障時のセンス信号を用いて制御されてしまう可能性を低減することができ、その結果として、信頼性を向上させることができるのである。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるセンサ装置について図面を参照しながら説明する。本実施の形態におけるセンサ装置は、図１に示すごとく、駆動信号を出力する駆動回路部１１Ａ、１１Ｂと、前記駆動回路部１１Ａ、１１Ｂからの駆動信号が入力される検知素子１２（角速度検知素子１２Ａ、加速度検知素子１２Ｂ）と、前記検知素子１２から応答信号を取り出す検出回路部１３Ａ、１３Ｂと、前記検出回路部１３Ａ、１３Ｂからの応答信号からセンス信号を取り出す処理回路部１４Ａ、１４Ｂと、前記処理回路部１４Ａ、１４Ｂからのセンス信号を出力する出力回路部１５Ａ、１５Ｂと、前記検出回路部１３Ａ、１３Ｂ、前記処理回路部１４Ａ、１４Ｂ、前記出力回路部１５Ａ、１５Ｂの内少なくともいずれか１つを被故障診断部とし、前記被故障診断部が正常か異常かを判断し、その結果に基づいた故障検知信号を出力する故障診断回路１６とを備えている。

ここで、第１の駆動回路部１１Ａは、第１の処理回路部１４Ａからの第１のモニタ信号に基づき第１の駆動信号の振動振幅を調整し、第２の駆動回路部１１Ｂは、第２の処理回路部１４Ｂからの第２のモニタ信号に基づき第２の駆動信号の振動振幅を調整している。

そして、時間情報を測定し、前記被故障診断部からの出力に前記時間情報を付加する時間測定手段１７を設け、前記故障検知信号と前記センス信号とを前記時間情報により対応付けた構成としている。

具体例として、被故障診断部を第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂとした場合を説明する。まず、時間測定手段１７を前記第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂに電気的に接続すると共に、測定された時間情報を伝達する。そして、図２に示すごとく、第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂから、応答信号（ｒ０１１〜ｒ９９８）を出力するに際し、前記時間情報（ｔ０１〜ｔ９９）を付加する。そして、この時間情報（ｔ０１〜ｔ９９）が付加された応答信号（ｒ０１１〜ｒ９９８）が、図１に示した前記第１、第２の処理回路部１４Ａ、１４Ｂを経由し、前記第１、第２の出力回路部１５Ａ、１５Ｂよりセンス信号として出力される際にも、この時間情報（ｔ０１〜ｔ９９）が付加された状態となっている。一方、被故障診断部である前記第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂが正常か異常かを故障診断回路１６が判断しており、その結果に基づいた故障検知信号を前記故障診断回路１６が出力するわけであるが、第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂが故障診断回路１６へ向けて故障検知に関する情報を出力するに際しても、図３に示すごとく、上述した応答信号（ｒ０１１〜ｒ９９８）と同一の時間情報（ｔ０１〜ｔ９９）が付加されており、故障診断回路１６にて前記故障検知に関する情報から故障検知信号（ｆ０１１〜ｆ９９８）が生成され、出力される際にも、前記時間情報（ｔ０１〜ｔ９９）が付加された状態となっている。

このような構成により、前記故障検知信号（ｆ０１１〜ｆ９９８）と前記センス信号とを、時間情報（ｔ０１〜ｔ９９）を用いて時間的に対応付けることが可能となるため、出力されたセンス信号が正常時のものか故障時のものかを正確に判断することができ、当該センサ装置により制御される自動車等の制御対象が、故障時のセンス信号を用いて制御されてしまう可能性を低減することができ、その結果として、信頼性を向上させることができるのである。

なお、本実施の形態においては、検知素子１２として角速度検知素子１２Ａと加速度検知素子１２Ｂとの２つを用い、これに対応する回路構成として、第１、第２の駆動回路部１１Ａ、１１Ｂ、第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂ、第１、第２の処理回路部１４Ａ、１４Ｂを有する構成を用いて説明したが、検知素子を１つとし、これに対応する回路構成として、駆動回路部、検出回路部、処理回路部をそれぞれ１つずつのみ設ける構成としても構わない。

なお、本実施の形態では被故障診断部を第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂとし、角速度検知系、加速度検知系それぞれにおける同一部分を被故障診断部とする例を説明したが、第１の被故障診断部を第１の出力回路部１５Ａとし、第２の被故障診断部を第２の処理回路部１４Ｂとするように、２つの被故障診断部を角速度検知系、加速度検知系それぞれにおいて同一部分としない構成としても構わない。その際においては、第１の出力回路部１５Ａからのセンス信号と、前記第１の出力回路部１５Ａが故障診断回路１６へ向けて出力する故障検知に関する情報との双方に共通する第１の時間情報を、前記センス信号及び前記故障検知に関する情報に付加すると共に、第２の処理回路部１４Ｂからのセンス信号と、前記第２の処理回路部１４Ｂが故障診断回路１６へ向けて出力する故障検知に関する情報との双方に共通する第２の時間情報を、前記センス信号及び前記故障検知に関する情報に付加する必要があることに留意する。

また、本実施の形態においては、角速度検知系、加速度検知系それぞれにおけるある１つの部分を被故障診断部としたが、故障診断回路１６が複数の被故障診断部を有する構成としても構わない。具体的には、例えば第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂ、第１、第２の処理回路部１４Ａ、１４Ｂ、第１、第２の出力回路部１５Ａ、１５Ｂの全てに故障診断回路１６を電気的に接続し、それぞれの故障検知信号を出力する構成とすることが可能である。このような構成により、１つの被故障診断部では検知できなかった故障を複数の被故障診断部で故障診断することにより検知することができ、故障検知の精度を向上させることができる。

なお、本実施の形態においては、角速度検知素子１２Ａ、加速度検知素子１２Ｂなどを用いて説明したが、その他圧力センサなど、各種センサ装置についても実施することが可能である。

なお、故障診断回路１６が被故障診断部は異常である旨の故障検知信号を出力した場合には、当該故障検知信号が有する時間情報と同一時点の時間情報を有するセンス信号を第１、第２の出力回路部１５Ａ、１５Ｂが出力しない構成とすることが望ましい。自動車等の制御対象側で当該センサ装置からの故障検知信号に基づき、それに対応付けられた前記センス信号の使用可否を判断するまでも無く、異常時におけるセンス信号を当該制御対象に送信しない構成を実現することができるためである。具体的な構成としては、故障診断回路１６に電気的に接続されるか、あるいは故障診断回路１６内又は第１、第２の出力回路部１５Ａ、１５Ｂ内に内蔵された出力回路部制御回路（図示せず）を設け、この出力回路部制御回路（図示せず）が、被故障診断部は異常である旨の故障検知信号を故障診断回路１６が出力したと判断した場合には、当該故障検知信号が有する時間情報と同一時点の時間情報を有するセンス信号を第１、第２の出力回路部１５Ａ、１５Ｂから出力させない構成として実現することができる。

なお、図４に示すごとく、第１、第２の処理回路部１４Ａ、１４Ｂからの第１、第２のセンス信号と故障診断回路１６からの故障検知信号とを出力する出力回路部１８を共通化し、前記センス信号と前記故障検知信号とを時分割方式にてデジタル出力する構成とすることにより、端子１８Ａの数を削減し、小型化を実現することができる。また、この出力回路部１８において、前記時間情報に基づいて対応付けられた前記第１、第２のセンス信号と前記故障検知信号とを、時分割方式にて連結させて出力する構成とすることにより、制御対象側において、前記時間情報に基づいて対応付けられた前記センス信号と前記故障検知信号とを連結させる処理を省略することができるため望ましい。

なお、図４に示す実施例においても、故障診断回路１６が被故障診断部は異常である旨の故障検知信号を出力した場合には、当該故障検知信号が有する時間情報と同一時点の時間情報を有するセンス信号を出力回路部１８が出力しない構成とすることが望ましい。自動車等の制御対象で当該センサ装置からの故障検知信号に基づき、それに対応付けられた前記センス信号の使用可否を判断するまでも無く、異常時におけるセンス信号を当該制御対象に送信しない構成を実現することができるためである。具体的な構成としては、故障診断回路１６に電気的に接続されるか、あるいは故障診断回路１６内又は出力回路部１８内に内蔵された出力回路部制御回路（図示せず）を設け、この出力回路部制御回路（図示せず）が、被故障診断部は異常である旨の故障検知信号を故障診断回路１６が出力したと判断した場合には、当該故障検知信号が有する時間情報と同一時点の時間情報を有するセンス信号を出力回路部１８から出力させない構成として実現することができる。

なお、図４に示す実施例においても、被故障診断部は、角速度検知系、加速度検知系それぞれにおけるある１つの部分を被故障診断部としてもよく、また、複数の被故障診断部を有する構成としても構わないが、複数の被故障診断部を有する構成とすることにより、１つの被故障診断部では検知できなかった故障を複数の被故障診断部で故障診断することにより検知することができ、故障検知の精度を向上させることができる。

本発明のセンサ装置は、信頼性を向上させることができるという効果を有し、デジタルカメラ、カーナビゲーション等の各種電子機器や自動車において有用である。

本発明の実施の形態１におけるセンサ装置を示す電気回路図本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の時間情報が付加された応答信号を示す図本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の時間情報が付加された故障検知信号を示す図本発明の実施の形態１におけるセンサ装置のその他の実施例を示す電気回路図従来のセンサ装置を示す電気回路図

符号の説明

１１Ａ駆動回路部（第１の駆動回路部）
１２検知素子
１３Ａ検出回路部（第１の検出回路部）
１４Ａ処理回路部（第１の処理回路部）
１５Ａ出力回路部（第１の出力回路部）
１６故障診断回路
１７時間測定手段

Claims

駆動信号を出力する駆動回路部と、
前記駆動回路部からの駆動信号が入力される検知素子と、
前記検知素子から応答信号を取り出す検出回路部と、
前記検出回路部からの応答信号からセンス信号を取り出す処理回路部と、
前記処理回路部からのセンス信号を出力する出力回路部と、
前記検出回路部、前記処理回路部、前記出力回路部の内少なくともいずれか１つを被故障診断部とし、
前記被故障診断部が正常か異常かを判断し、
その結果に基づいた故障検知信号を出力する故障診断回路とを備え、
時間情報を測定し、前記被故障診断部からの出力に前記時間情報を付加する時間測定手段を設け、
前記故障検知信号と前記センス信号とを前記時間情報により対応付けた
センサ装置。
駆動信号を出力する駆動回路部と、
前記駆動回路部からの駆動信号が入力される検知素子と、
前記検知素子から応答信号を取り出す検出回路部と、
前記検出回路部からの応答信号からセンス信号を取り出す処理回路部と、
前記検出回路部、前記処理回路部の内少なくともいずれか１つを被故障診断部とし、
前記被故障診断部が正常か異常かを判断し、
その結果に基づいた故障検知信号を出力する故障診断回路と、
前記処理回路部からのセンス信号と前記故障診断回路からの故障検知信号とを
時分割方式により出力する出力回路部とを備え、
時間情報を測定し、前記被故障診断部からの出力に前記時間情報を付加する時間測定手段を設け、
前記故障検知信号と前記センス信号とを前記時間情報により対応付けた
センサ装置。
前記出力回路部が、前記故障診断回路から前記被故障診断部が異常である旨の故障検知信号を受信した場合には、
前記故障検知信号が有する時間情報と同一時点の時間情報を有するセンス信号を
出力しない構成とした
請求項１又は２に記載のセンサ装置。