JP2011095001A - 加速度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】加速度センサにおいて、自己診断を行わせるために加速度センサに入力する信号を簡潔にできるようにする。
【解決手段】加速度センサは、支持体と、支持体に対して変位自在に支持された変位体２２を備え、支持体は、第１の固定電極３１及び第２の固定電極３２を有し、変位体２２は、第１の可動電極４１及び第２の可動電極４２を有し、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との静電容量Ｃ１、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との静電容量Ｃ２の静電容量差Ｃ１−Ｃ２を加速度の検出出力Ｖｏｕｔとして出力する。自己診断信号ＳＴｉｎが入力されると、自己診断処理を開始し、自己診断処理におけるフェーズを、自己診断信号ＳＴｉｎの波形に同期して、自動的に、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間に電圧を印加するフェーズ１、第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に電圧を印加するフェーズ２、の順に移行させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、加速度を検出する加速度センサに関するものである。

従来から、加速度を検出する加速度センサにおいて、図１２に示す構成のものがある。この加速度センサ９０は、支持体９１に対して変位自在に支持された変位体９２を備えている。支持体９１には、第１の固定電極９３と第２の固定電極９４が設けられており、変位体９２には、第１の可動電極９５と第２の可動電極９６が設けられている。変位体９２は、ビーム部９７を軸として支持体９１に対して回動変位自在になっており、ビーム部９７を軸として、第１の方向（第１の可動電極９５が第１の固定電極９３に近づくと共に第２の可動電極９６が第２の固定電極９４から遠ざかる方向）、及び第２の方向（第１の可動電極９５が第１の固定電極９３から遠ざかると共に第２の可動電極９６が第２の固定電極９４に近づく方向）に、回動変位自在になっている。

加速度センサ９０は、第１の固定電極９３と第１の可動電極９５との静電容量Ｃ１、及び第２の固定電極９４と第２の可動電極９６との静電容量Ｃ２に基いて（すなわち、支持体９１に対する変位体９２の相対的な変位に基いて）、加速度を検出するようになっており、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との静電容量差Ｃ１−Ｃ２を加速度の検出出力Ｖｏｕｔとして出力する。

ところで、このような加速度センサ９０においては、第１の固定電極９３と第１の可動電極９５との間に異物があると、その異物によって変位体９２の第１の方向への回動変位が阻害されて、変位体９２が第１の方向に正常に回動変位しない。また、第２の固定電極９４と第２の可動電極９６との間に異物があると、その異物によって変位体９２の第２の方向への回動変位が阻害されて、変位体９２が第２の方向に正常に回動変位しない。

そこで、従来の加速度センサ９０では、変位体９２が支持体９１に対して正常に変位するか否かを自己診断するための自己診断処理を行う機能を備えている。自己診断処理とは、変位体９２が支持体９１に対して正常に変位するか否かを自己診断するために、変位体９２を強制的に変位させて、擬似的に加速度の検出出力Ｖｏｕｔ（Ｃ１−Ｃ２）を出力させる処理である。自己診断処理において、変位体９２が支持体９１に対して正常に変位しなければ、第１の固定電極９３と第１の可動電極９５との静電容量Ｃ１、及び第２の固定電極９４と第２の可動電極９６との静電容量Ｃ２の変化量が規定値に達せず、検出出力Ｖｏｕｔが規定値に達しない。従って、自己診断処理を行っているときの検出出力Ｖｏｕｔが規定値に達しているか否かを判定することにより、変位体９２が支持体９１に対して正常に変位するか否かを診断することができる。

従来の加速度センサ９０では、第１の固定電極９３と第１の可動電極９５との間、及び第２の固定電極９４と第２の可動電極９６との間に電圧を印加することにより、第１の固定電極９３と第１の可動電極９５との間、及び第２の固定電極９４と第２の可動電極９６との間に静電気力を発生させて、その静電気力によって変位体９２を変位させることにより、自己診断処理を行うようになっている。

このとき、変位体９２が第１の方向に正常に回動変位するか否か、及び変位体９２が第２の方向に正常に回動変位するか否かを診断する必要があり、図１３に示すように、まず、第１の固定電極９３と第１の可動電極９５との間に電圧を印加して、変位体９２を第１の方向に変位させ、次に、第２の固定電極９４と第２の可動電極９６との間に電圧を印加して、変位体９２を第２の方向に変位させるようになっている。図１３では、第２の固定電極９４と第２の可動電極９６との間に異物９９がある場合を示しており、この場合、第２の固定電極９４と第２の可動電極９６との間に電圧を印加して、変位体９２を第２の方向に変位させたときに、検出出力Ｖｏｕｔが規定値に達しないことになり、変位体９２が支持体９１に対して正常に変位しないと診断される。

また、固定電極及び可動電極とは別に、可動電極と共に変位し得る試験電極を設け、試験電極と固定電極との間に電圧を印加することにより、変位電極と固定電極との間に静電気力を発生させて、その静電気力によって変位電極と共に可動電極を変位させることにより、自己診断処理を行うようにした加速度センサが知られている（例えば特許文献１参照）。

特許第３０４０８１６号公報

ところで、従来の加速度センサ９０においては、自己診断処理を行わせるための信号を加速度センサ９０に入力することにより、自己診断処理を行わせるようになっている。このとき、自己診断処理を行わせるために加速度センサ９０に入力する信号としては、第１の固定電極９３と第１の可動電極９５との間と、第２の固定電極９４と第２の可動電極９６との間の、どちらに電圧を印加するのかを示す信号を入力するようになっている。このため、自己診断処理を行わせるために加速度センサ９０に入力する信号が複雑になる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、自己診断処理を行わせるために加速度センサに入力する信号を簡潔にすることができる加速度センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、支持体と、支持体に対して変位自在に支持された変位体とを備え、支持体が加速度運動をしたときに、変位体が自身の慣性によって支持体に対して相対的に変位し、支持体に対する変位体の相対的な変位に基いて加速度を検出する加速度センサにおいて、支持体に対する変位体の相対的な変位を検出する検出手段と、変位体が支持体に対して正常に変位するか否かを自己診断するための自己診断手段とを備え、支持体は、第１の固定電極及び第２の固定電極を有し、変位体は、第１の可動電極及び第２の可動電極を有し、第１の可動電極が第１の固定電極に近づくと共に第２の可動電極が第２の固定電極から遠ざかる方向、及び第１の可動電極が第１の固定電極から遠ざかると共に第２の可動電極が第２の固定電極に近づく方向に変位自在であり、検出手段は、第１の固定電極と第１の可動電極との静電容量、及び第２の固定電極と第２の可動電極との静電容量に基いて、支持体に対する変位体の相対的な変位を検出し、自己診断手段は、変位体が支持体に対して正常に変位するか否かを自己診断するために、第１の固定電極と第１の可動電極との間、及び第２の固定電極と第２の可動電極との間に電圧を印加することにより、第１の固定電極と第１の可動電極との間、及び第２の固定電極と第２の可動電極との間に静電気力を発生させて、その静電気力によって変位体を変位させることにより自己診断処理を行い、自己診断処理において、第１の固定電極と第１の可動電極との間に電圧を印加するフェーズ、及び第２の固定電極と第２の可動電極との間に電圧を印加するフェーズの複数のフェーズを有し、自己診断信号入力端子から信号が入力されると、自己診断処理を開始して、自己診断処理におけるフェーズを自動的に移行させるものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の加速度センサにおいて、変位体を複数備え、支持体は、複数の変位体に対応して、第１の固定電極及び第２の固定電極を複数有し、自己診断手段は、自己診断処理を複数の変位体の各々に対して行い、複数の変位体の各々に対する自己診断処理において、第１の固定電極と第１の可動電極との間に電圧を印加するフェーズ、及び第２の固定電極と第２の可動電極との間に電圧を印加するフェーズの複数のフェーズを有し、自己診断信号入力端子から信号が入力されると、複数の変位体の各々に対する自己診断処理を開始して、複数の変位体の各々に対する自己診断処理におけるフェーズを自動的に移行させるものである。

請求項３の発明は、請求項１に記載の加速度センサにおいて、自己診断手段は、自己診断信号入力端子から信号が入力されると、自己診断処理を開始して、自己診断処理におけるフェーズを、自己診断信号入力端子から入力された信号波形に同期して自動的に移行させるものである。

請求項４の発明は、請求項１に記載の加速度センサにおいて、自己診断手段は、自己診断信号入力端子から信号が入力されると、自己診断処理を開始して、自己診断処理におけるフェーズを、自己診断信号入力端子から信号が入力された時点からの時間経過に応じて自動的に移行させるものである。

請求項５の発明は、請求項１に記載の加速度センサにおいて、自己診断手段は、自己診断処理を行っている間、自己診断処理を行っていることを示すインジケータ信号を出力するものである。

請求項１の発明によれば、自己診断信号入力端子から加速度センサに信号を入力すると、自己診断処理が行われ、自己診断処理におけるフェーズが自動的に移行して、第１の固定電極と第１の可動電極との間と、第２の固定電極と第２の可動電極との間に、順に電圧が印加される。従って、自己診断処理を行わせるために加速度センサに入力する信号として、第１の固定電極と第１の可動電極との間と、第２の固定電極と第２の可動電極との間の、どちらに電圧を印加するのかを示す信号を入力する必要がなく、自己診断処理を行わせるために加速度センサに入力する信号を簡潔にすることができる。

請求項２の発明によれば、複数の変位体を備える構成において、自己診断処理を行わせるために加速度センサに入力する信号を簡潔にすることができる。

請求項３の発明によれば、自己診断処理を行わせるために加速度センサに入力する信号として、自己診断処理におけるフェーズ数だけＯＮ／ＯＦＦする波形の信号を採用することができ、自己診断処理を行わせるために加速度センサに入力する信号を簡潔にすることができる。

請求項４の発明によれば、自己診断処理を行わせるために加速度センサに入力する信号として、自己診断処理を開始させるためだけの信号を採用することができ、自己診断処理を行わせるために加速度センサに入力する信号を簡潔にすることができる。

請求項５の発明によれば、インジケータ信号によって、自己診断処理中であることを判断することができるので、加速度センサによる誤検出を防ぐことができる。

本発明の第１の実施形態に係る加速度センサの構成を示す斜視図。 （ａ）は同加速度センサのセンサチップの構成を示す分解斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 同加速度センサの電気的ブロック構成図。 （ａ）は同加速度センサの自己診断処理部による自己診断処理のフェーズ移行を示す図、（ｂ）は同自己診断処理の自己診断信号及び検出出力を示す図。 （ａ）は本発明の第２の実施形態に係る加速度センサのセンサチップの構成を示す分解斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。 同加速度センサの電気的ブロック構成図。 （ａ）は同加速度センサの自己診断処理部による自己診断処理のフェーズ移行を示す図、（ｂ）は同自己診断処理の自己診断信号及び検出出力を示す図。 本発明の第３の実施形態に係る加速度センサの電気的ブロック構成図。 （ａ）は同加速度センサの自己診断処理部による自己診断処理のフェーズ移行を示す図、（ｂ）は同自己診断処理の自己診断信号及び検出出力を示す図。 本発明の第４の実施形態に係る加速度センサの電気的ブロック構成図。 （ａ）は同加速度センサの自己診断処理部による自己診断処理のフェーズ移行を示す図、（ｂ）は同自己診断処理の自己診断信号及び検出出力を示す図。 従来の加速度センサの構成を示す図。 従来の加速度センサの自己診断処理を示す図。

以下、本発明を具体化した実施形態による加速度センサについて図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態による加速度センサの構成を示す。加速度センサ１は、加速度を検出するセンサであり、センサチップ２と、電気回路を集積化したＩＣ３とを備える。センサチップ２及びＩＣ３は、パッケージ４に収納されて、回路基板５に実装されている。

図２（ａ）（ｂ）は、センサチップ２の構成を示す。センサチップ２は、支持体２１と、支持体２１に対して変位自在に支持された変位体２２とを備える。加速度センサ１は、支持体２１に対する変位体２２の相対的な回動変位に基いて加速度を検出するようになっている。

支持体２１は、第１の固定電極３１及び第２の固定電極３２を有する。なお、支持体２１は、変位体２２が繋がっている中間体３７と、中間体３７の上部に接合された上部固定板３８と、中間体３７の下部に接合された下部固定板３９とによって構成されており、中間体３７に上部固定板３８及び下部固定板３９が固定的に接合されている。中間体３７は、シリコンにより形成されており、上部固定板３８及び下部固定板３９は、ガラスにより形成されている。第１の固定電極３１及び第２の固定電極３２は、上部固定板３８に設けられている。

変位体２２は、２つのビーム部４０を介して支持体２１の中間体３７に繋がっており、変位体２２と支持体２１の中間体３７との間、変位体２２と支持体２１の上部固定板３８との間、及び変位体２２と支持体２１の下部固定３９との間に空間が形成されている。すなわち、変位体２２は、支持体２１の内部空間（中間体３７、上部固定板３８、及び下部固定板３９により囲まれた空間）において、２つのビーム部４０を軸として（２つのビーム部４０を結ぶ線を軸として）、支持体２１に対して回動変位自在になっている。なお、変位体２２及び２つのビーム部４０は、シリコンにより、支持体２１の中間体３７と一体的に形成されている。

変位体２２は、第１の可動電極４１及び第２の可動電極４２を有する。第１の可動電極４１は、２つのビーム部４０を結ぶ線に交差する方向において、片方の位置にあり、第２の可動電極４２は、２つのビーム部４０を結ぶ線に交差する方向において、他方の位置にある。また、第１の可動電極４１は、第１の固定電極３１に対向する位置にあり、第２の可動電極４２は、第２の固定電極３２に対向する位置にある。従って、変位体２２は、２つのビーム部４０を結ぶ線を軸として、第１の可動電極４１が第１の固定電極３１に近づくと共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２から遠ざかる方向（第１の方向）、及び第１の可動電極４１が第１の固定電極３１から遠ざかると共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２に近づく方向（第２の方向）に回動変位自在になっている。

また、変位体２２は、慣性質量部４９を有する。質量慣性部４９は、２つのビーム部４０を結ぶ線に交差する方向において、片方の位置にある。すなわち、変位体２２は、２つのビーム部４０を結ぶ線に交差する方向において、質量分布が非対称になっている。従って、変位体２２は、支持体２１が加速度運動をすると、自身の慣性によって支持体２１に対して相対的に回動変位し、支持体２１が加速度運動をしたときの加速度の方向によって、第１の可動電極４１が第１の固定電極３１に近づくと共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２から遠ざかる方向、又は、第１の可動電極４１が第１の固定電極３１から遠ざかると共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２に近づく方向の、いずれかの方向に回動変位する。

支持体２１に対して変位体２２が相対的に回動変位すると、その変位（回動方向及び回動角度）に応じて、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との距離、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との距離が変化し、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との静電容量、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との静電容量が変化する。

図３は、加速度センサ１の電気的ブロック構成を示す。ＩＣ３は、支持体２１に対する変位体２２の相対的な変位を検出する検出部（検出手段）５１と、変位体２２が支持体２１に対して正常に変位するか否かを自己診断するための自己診断処理部（自己診断手段）５２とを備える。

検出部５１は、静電容量測定部６１、６２と、容量差算出部６３とを有している。静電容量測定部６１は、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との静電容量Ｃ１を測定し、静電容量測定部６２は、第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との静電容量Ｃ２を測定する。容量差算出部６３は、静電容量測定部６１により測定された静電容量Ｃ１と静電容量測定部６２により測定された静電容量Ｃ２との静電容量差Ｃ１−Ｃ２を算出する。

静電容量Ｃ１及び静電容量Ｃ２は、支持体２１に対する変位体２２の相対的な変位（回動方向及び回動角度）に応じて変化することから、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との静電容量差Ｃ１−Ｃ２は、支持体２１に対する変位体２２の相対的な変位に対応する。

すなわち、検出部５１は、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との静電容量Ｃ１、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との静電容量Ｃ２に基いて、支持体２１に対する変位体２２の相対的な変位を検出し、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との静電容量差Ｃ１−Ｃ２を支持体２１に対する変位体２２の相対的な変位として検出する。

支持体２１に対する変位体２２の相対的な変位は、支持体２１が加速度運動をしたときの加速度に応じて変化することから、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との静電容量差Ｃ１−Ｃ２は、支持体２１が加速度運動をしたときの加速度に対応する。検出部５１により検出された静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との静電容量差Ｃ１−Ｃ２は、加速度の検出出力Ｖｏｕｔとして、ＩＣ３の検出出力端子１１から出力（不図示の外部機器に出力）される。すなわち、加速度センサ１は、支持体２１に対する変位体２２の相対的な変位に基いて、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との静電容量差Ｃ１−Ｃ２を、加速度の検出出力ＶｏｕｔとしてＩＣ３の検出出力端子１１から出力する。

自己診断処理部５２は、自己診断処理を行う。自己診断処理とは、変位体２２が支持体２１に対して正常に変位するか否かを自己診断するために、変位体２２を強制的に変位させて、擬似的に加速度の検出出力Ｖｏｕｔ（Ｃ１−Ｃ２）を出力させる処理である。すなわち、自己診断処理部５２は、変位体２２が支持体２１に対して正常に変位するか否かを自己診断するために、変位体２２を強制的に変位させることにより自己診断処理を行う。

自己診断処理部５２は、自己診断処理において、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に電圧を印加することにより、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に静電気力を発生させて、その静電気力によって変位体２２を変位させる。

自己診断処理部５２は、自己診断を行わせるための信号である自己診断信号ＳＴｉｎがＩＣ３の自己診断信号入力端子１２から入力（不図示の外部機器から入力）されると、自己診断処理を行う。自己診断処理部５２は、自己診断処理において、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間に電圧を印加するフェーズ、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に電圧を印加するフェーズの複数のフェーズを有しており、自己診断信号入力端子１２から自己診断信号ＳＴｉｎが入力されると、自己診断処理を開始して、自己診断処理におけるフェーズを自動的に移行させる。

図４（ａ）（ｂ）は、加速度センサ１の自己診断処理部５２による自己診断処理の動作を示す。外部機器からは、自己診断信号ＳＴｉｎとして、所定の周期でＯＮ／ＯＦＦを２回繰り返す信号が入力される。

自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎが入力されると、自己診断処理を開始して、自己診断処理におけるフェーズを、入力された自己診断信号ＳＴｉｎの信号波形に同期して自動的に移行させる。すなわち、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎの１回目の立上りに同期して、自己診断処理におけるフェーズをフェーズ１にし、自己診断信号ＳＴｉｎの２回目の立上りに同期して、自己診断処理におけるフェーズをフェーズ２にする。また、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎが２回目に立下ってから所定時間経過すると、自動的に自己診断処理を終了する。

フェーズ１においては、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎの１回目の立上りに同期して、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを開始し、そして、自己診断信号ＳＴｉｎの１回目の立下りに同期して、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを終了する。

また、フェーズ２においては、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎの２回目の立上りに同期して、第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを開始し、そして、自己診断信号ＳＴｉｎの２回目の立下りに同期して、第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを終了する。

このような自己診断処理によれば、フェーズ１において第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間に電圧を印加している間、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間に発生する静電気力によって、変位体２２が支持体２１に対して第１の方向（第１の可動電極４１が第１の固定電極３１に近づくと共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２から遠ざかる方向）に変位することになる。また、フェーズ２において第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に電圧を印加している間、第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に発生する静電気力によって、変位体２２が支持体２１に対して第２の方向（第１の可動電極４１が第１の固定電極３１から遠ざかると共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２に近づく方向）に変位することになる。

フェーズ１において、変位体２２が支持体２１に対して第１の方向に正常に変位すれば、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との静電容量Ｃ１、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との静電容量Ｃ２の変化量が規定値に達し、検出出力Ｖｏｕｔが規定値Ｖｔｈ＋に達する。一方、フェーズ１において、変位体２２が支持体２１に対して第１の方向に正常に変位しなければ（異物などにより、変位体２２の第１の方向への変位が阻害されていれば）、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との静電容量Ｃ１、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との静電容量Ｃ２の変化量が規定値に達せず、検出出力Ｖｏｕｔが規定値Ｖｔｈ＋に達しない。

また、フェーズ２において、変位体２２が支持体２１に対して第２の方向に正常に変位すれば、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との静電容量Ｃ１、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との静電容量Ｃ２の変化量が規定値に達し、検出出力Ｖｏｕｔが規定値Ｖｔｈ−に達する。一方、フェーズ２において、変位体２２が支持体２１に対して第１の方向に正常に変位しなければ（異物などにより、変位体２２の第２の方向への変位が阻害されていれば）、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との静電容量Ｃ１、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との静電容量Ｃ２の変化量が規定値に達せず、検出出力Ｖｏｕｔが規定値Ｖｔｈ−に達しない。

従って、自己診断処理を行っているときの検出出力Ｖｏｕｔが規定値Ｖｔｈ＋、Ｖｔｈ−に達するか否かを判定することにより、変位体２２が支持体２１に対して正常に変位するか否かを診断することができる。なお、図４（ｂ）では、変位体２２が支持体２１に対して正常に変位した場合を示している。

本実施形態では、不図示の外部機器により、ＩＣ３の検出出力端子１１から出力される検出出力Ｖｏｕｔが規定値Ｖｔｈ＋、Ｖｔｈ−に達するか否かを判定することによって、変位体２２が支持体２１に対して正常に変位するか否かが診断される。

本実施形態の加速度センサ１によれば、自己診断信号入力端子１２から加速度センサ１に自己診断信号ＳＴｉｎを入力すると、自己診断処理が行われ、そして、自己診断処理におけるフェーズが、自己診断信号ＳＴｉｎの信号波形に同期して自動的に移行して、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に電圧が印加される。従って、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎとして、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間と、第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間の、どちらに電圧を印加するのかを示す信号を入力する必要がなく、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎを簡潔にすることができる。

しかも、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎとして、所定の周期でＯＮ／ＯＦＦを２回繰り返す信号（すなわち、自己診断処理におけるフェーズ数だけＯＮ／ＯＦＦする波形の信号）を採用しているため、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎをより簡潔にすることができる。

＜第２の実施形態＞
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第２の実施形態による加速度センサのセンサチップの構成を示す。本実施形態の加速度センサでは、センサチップ２は、変位体２２を複数（２つ）備え、支持体２１は、複数の変位体２２に対応して、第１の固定電極３１及び第２の固定電極３２を複数（２つ）有する。

各変位体２２（２２ａ、２２ｂ）は、上記第１の実施形態と同様に、２つのビーム部４０を介して支持体２１（支持体２１の中間体３７）に繋がっている。変位体２２ａを支持体２１に繋ぐ２つのビーム部４０を結ぶ線と、変位体２２ｂを支持体２１に繋ぐ２つのビーム部４０を結ぶ線は、互いに平行で、一直線になっている。

また、各変位体２２（２２ａ、２２ｂ）は、上記第１の実施形態と同様の構成である。各変位体２２（２２ａ、２２ｂ）の第１の可動電極４１は、対応する第１の固定電極３１に対向する位置にあり、各変位体２２（２２ａ、２２ｂ）の第２の可動電極４２は、対応する第２の固定電極３２に対向する位置にある。但し、各変位体２２（２２ａ、２２ｂ）の慣性質量部４９は、２つのビーム部４０を結ぶ線に対して、互いに逆側の位置にある。

各変位体２２（２２ａ、２２ｂ）は、上記実施形態と同様に、支持体２１が加速度運動をすると、自身の慣性によって支持体２１に対して相対的に回動変位し、支持体２１が加速度運動をしたときの加速度の方向によって、第１の可動電極４１が第１の固定電極３１に近づくと共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２から遠ざかる方向（第１の方向）、又は、第１の可動電極４１が第１の固定電極３１から遠ざかると共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２に近づく方向（第２の方向）の、いずれかの方向に回動変位する。

このとき、各変位体２２（２２ａ、２２ｂ）は、慣性質量部４９が２つのビーム部４０を結ぶ線に対して互いに逆側の位置にあるため、支持体２１が加速度運動をしたときの加速度の方向によって、互いに異なる態様（異なる方向、又は、同じ方向であっても異なる角度）で回動変位する。本実施形態の加速度センサでは、支持体２１に対する各変位体２２（２２ａ、２２ｂ）の相対的な回動変位に基いて、２軸方向の加速度を検出することができる。

図６は、本実施形態の加速度センサの電気的ブロック構成を示す。本実施形態の加速度センサ１では、ＩＣ３は、複数（２つ）の変位体２２（２２ａ、２２ｂ）に対応して、検出部５１を複数（２つ）備える。

各検出部５１（５１ａ、５１ｂ）は、上記第１の実施形態の構成と同様である。検出部５１ａは、変位体２２ａに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ａの第１の可動電極４１との静電容量Ｃ１、及び変位体２２ａに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ａの第２の可動電極４２との静電容量Ｃ２に基いて、支持体２１に対する変位体２２ａの相対的な変位を検出し、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との静電容量差Ｃ１−Ｃ２を支持体２１に対する変位体２２ａの相対的な変位として検出する。検出部５１ｂは、変位体２２ｂに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ｂの第１の可動電極４１との静電容量Ｃ３、及び変位体２２ｂに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ｂの第２の可動電極４２との静電容量Ｃ４に基いて、支持体２１に対する変位体２２ｂの相対的な変位を検出し、静電容量Ｃ３と静電容量Ｃ４との静電容量差Ｃ３−Ｃ４を支持体２１に対する変位体２２ｂの相対的な変位として検出する。

支持体２１に対する変位体２２ａの相対的な変位、及び支持体２１に対する変位体２２ｂの相対的な変位は、各々、支持体２１が加速度運動をしたときの加速度に応じて変化することから、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との静電容量差Ｃ１−Ｃ２、及び静電容量Ｃ３と静電容量Ｃ４との静電容量差Ｃ３−Ｃ４は、各々、支持体２１が加速度運動をしたときの加速度に対応する。検出部５１ａにより検出された静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との静電容量差Ｃ１−Ｃ２、及び検出部５１ｂにより検出された静電容量Ｃ３と静電容量Ｃ４との静電容量差Ｃ３−Ｃ４は、各々、加速度の検出出力Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２として、ＩＣ３の検出出力端子１１ａ、１１ｂから出力（不図示の外部機器に出力）される。すなわち、加速度センサ１は、支持体２１に対する変位体２２ａの相対的な変位、及び支持体２１に対する変位体２２ｂの相対的な変位に基いて、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との静電容量差Ｃ１−Ｃ２、及び静電容量Ｃ３と静電容量Ｃ４との静電容量差Ｃ３−Ｃ４を、加速度の検出出力Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２としてＩＣの検出出力端子１１ａ、１１ｂから出力する。

自己診断処理部５２は、自己診断処理を複数の変位体２２（２２ａ、２２ｂ）の各々に対して行う。すなわち、自己診断処理部５２は、自己診断処理において、変位体各２２ａ、２２ｂが支持体２１に対して正常に変位するか否かを自己診断するために、各変位体２２ａ、２２ｂを強制的に変位させて、擬似的に加速度の検出出力Ｖｏｕｔ（Ｃ１−Ｃ２）、Ｖｏｕｔ２（Ｃ３−Ｃ４）を出力させる。

自己診断処理部５２は、複数の変位体２２の各々に対する自己診断処理において、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に電圧を印加することにより、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に静電気力を発生させて、その静電気力によって変位体２２を変位させる。

また、自己診断処理部５２は、複数の変位体２２の各々に対する自己診断処理において、第１の固定電極３１と第１の可動電極４１との間に電圧を印加するフェーズ、及び第２の固定電極３２と第２の可動電極４２との間に電圧を印加するフェーズの複数のフェーズを有しており、自己診断信号入力端子１２から自己診断信号ＳＴｉｎが入力されると、自己診断処理を開始して、自己診断処理におけるフェーズを自動的に移行させる。

図７（ａ）（ｂ）は、本実施形態の加速度センサ１の自己診断処理部５２による自己診断処理の動作を示す。本実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、外部機器からは、自己診断信号ＳＴｉｎとして、所定の周期でＯＮ／ＯＦＦを２回繰り返す信号が入力される。

また、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎが入力されると、自己診断処理を開始して、自己診断処理におけるフェーズを、入力された自己診断信号ＳＴｉｎの信号波形に同期して自動的に移行させる。すなわち、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎの１回目の立上りに同期して、自己診断処理におけるフェーズをフェーズ１にし、自己診断信号ＳＴｉｎの２回目の立上りに同期して、自己診断処理におけるフェーズをフェーズ２にする。また、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎが２回目に立下ってから所定時間経過すると、自動的に自己診断処理を終了する。

但し、本実施形態では、フェーズ１においては、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎの１回目の立上りに同期して、変位体２２ａに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ａの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを開始すると共に、変位体２２ｂに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ｂの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを開始し、そして、自己診断信号ＳＴｉｎの１回目の立下りに同期して、変位体２２ａに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ａの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを終了すると共に、変位体２２ｂに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ｂの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを終了する。

また、フェーズ２においては、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎの２回目の立上りに同期して、変位体２２ａに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ａの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを開始すると共に、変位体２２ｂに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ｂの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを開始し、そして、自己診断信号ＳＴｉｎの２回目の立下りに同期して、変位体２２ａに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ａの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを終了すると共に、変位体２２ｂに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ｂの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを終了する。

このような自己診断処理によれば、フェーズ１において変位体２２ａに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ａの第１の可動電極４１との間に電圧を印加している間、静電気力によって、変位体２２ａが支持体２１に対して第１の方向（第１の可動電極４１が第１の固定電極３１に近づくと共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２から遠ざかる方向）に変位することになる。また、フェーズ１において変位体２２ｂに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ｂの第２の可動電極４２との間に電圧を印加している間、静電気力によって、変位体２２ｂが支持体２１に対して第２の方向（第１の可動電極４１が第１の固定電極３１から遠ざかると共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２に近づく方向）に変位することになる。また、フェーズ２において変位体２２ａに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ａの第２の可動電極４２との間に電圧を印加している間、静電気力によって、変位体２２ａが支持体２１に対して第２の方向（第１の可動電極４１が第１の固定電極３１から遠ざかると共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２に近づく方向）に変位することになる。また、フェーズ２において変位体２２ｂに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ｂの第１の可動電極４１との間に電圧を印加している間、静電気力によって、変位体２２ｂが支持体２１に対して第１の方向（第１の可動電極４１が第１の固定電極３１に近づくと共に第２の可動電極４２が第２の固定電極３２から遠ざかる方向）に変位することになる。

従って、自己診断処理を行っているときの検出出力Ｖｏｕｔ１が規定値Ｖｔｈ＋、Ｖｔｈ−に達するか否かを判定することにより、変位体２２ａが支持体２１に対して正常に変位するか否かを診断することができ、また、自己診断処理を行っているときの検出出力Ｖｏｕｔ２が規定値Ｖｔｈ＋、Ｖｔｈ−に達するか否かを判定することにより、変位体２２ｂが支持体２１に対して正常に変位するか否かを診断することができる。なお、図７（ｂ）では、各変位体２２ａ、２２ｂが支持体２１に対して正常に変位した場合を示している。

本実施形態では、不図示の外部機器により、ＩＣ３の検出出力端子１１ａ、１１ｂから出力される検出出力Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２が規定値Ｖｔｈ＋、Ｖｔｈ−に達するか否かを判定することによって、各変位体２２ａ、２２ｂが支持体２１に対して正常に変位するか否かが診断される。

本実施形態の加速度センサ１によれば、自己診断信号入力端子１２から加速度センサ１に自己診断信号ＳＴｉｎを入力すると、自己診断処理が行われ、そして、自己診断処理におけるフェーズが、自己診断信号ＳＴｉｎの信号波形に同期して自動的に移行して、各変位体２２ａ、２２ｂに対応する第１の固定電極３１と各変位体２２ａ、２２ｂの第１の可動電極４１との間、及び各変位体２２ａ、２２ｂに対応する第２の固定電極３２と各変位体２２ａ、２２ｂの第２の可動電極４２との間に電圧が印加される。従って、複数の変位体２２ａ、２２ｂを備える構成において、いずれの固定電極と可動電極との間に電圧を印加するのかを示す信号を入力する必要がなく、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎを簡潔にすることができる。

また、上記第１の実施形態と同様に、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎとして、所定の周期でＯＮ／ＯＦＦを２回繰り返す信号（すなわち、自己診断処理におけるフェーズ数だけＯＮ／ＯＦＦする波形の信号）を採用しているため、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎをより簡潔にすることができる。

＜第３の実施形態＞
図８は、第３の実施形態による加速度センサの電気的ブロック構成を示す。本実施形態の加速度センサ１では、ＩＣ３は、上記第２の実施形態の構成に加え、診断判定部７１をさらに備えており、また、自己診断処理部５２による自己診断処理の動作が上記第２の実施形態と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第２の実施形態と同様である。

診断判定部７１は、検出出力Ｖｏｕｔ１に基いて、変位体２２ａが支持体２１に対して正常に変位するか否かを診断すると共に、検出出力Ｖｏｕｔ２に基いて、変位体２２ｂが支持体２１に対して正常に変位するか否かを診断し、その診断結果を示す診断結果信号ＴＲｏｕｔを出力する。診断判定部７１から出力された診断結果信号ＴＲｏｕｔは、ＩＣ３の診断結果出力端子１３から出力（不図示の外部機器に出力）される。

図９（ａ）（ｂ）は、本実施形態の加速度センサ１の自己診断処理部５２による自己診断処理の動作を示す。本実施形態では、上記第２の実施形態と異なり、外部機器からは、自己診断信号ＳＴｉｎとして、一瞬だけＯＮとなるパルス信号が入力される。

また、本実施形態では、上記第２の実施形態と異なり、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎが入力されると、自己診断処理を開始して、自己診断処理におけるフェーズを、自己診断信号ＳＴｉｎが入力された時点からの時間経過に応じて自動的に移行させる。すなわち、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎが入力されると、自己診断処理におけるフェーズをフェーズ１にし、その後、所定時間経過する毎に、自己診断処理におけるフェーズをフェーズ２、フェーズ３、フェーズ４にする。また、自己診断処理部５２は、フェーズ４に移行してから所定時間経過すると、自動的に自己診断処理を終了する。

フェーズ１においては、自己診断処理部５２は、フェーズ１が始まった時点で、変位体２２ａに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ａの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを開始し、そして、フェーズ１が終わる前に、変位体２２ａに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ａの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを終了する。

また、フェーズ２においては、自己診断処理部５２は、フェーズ２が始まった時点で、変位体２２ｂに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ｂの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを開始し、そして、フェーズ２が終わる前に、変位体２２ｂに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ｂの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを終了する。

また、フェーズ３においては、自己診断処理部５２は、フェーズ３が始まった時点で、変位体２２ａに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ａの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを開始し、そして、フェーズ３が終わる前に、変位体２２ａに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ａの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを終了する。

また、フェーズ４においては、自己診断処理部５２は、フェーズ４が始まった時点で、変位体２２ｂに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ｂの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを開始し、そして、フェーズ４が終わる前に、変位体２２ｂに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ｂの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを終了する。

このような自己診断処理によれば、フェーズ１において変位体２２ａに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ａの第１の可動電極４１との間に電圧を印加している間、静電気力によって、変位体２２ａが支持体２１に対して第１の方向に変位することになる。また、フェーズ２において変位体２２ｂに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ｂの第１の可動電極４１との間に電圧を印加している間、静電気力によって、変位体２２ｂが支持体２１に対して第１の方向に変位することになる。また、フェーズ３において変位体２２ａに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ａの第２の可動電極４２との間に電圧を印加している間、静電気力によって、変位体２２ａが支持体２１に対して第２の方向に変位することになる。また、フェーズ４において変位体２２ｂに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ｂの第２の可動電極４２との間に電圧を印加している間、静電気力によって、変位体２２ｂが支持体２１に対して第２の方向に変位することになる。

従って、上記第２の実施形態と同様に、自己診断処理を行っているときの検出出力Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２が規定値Ｖｔｈ＋、Ｖｔｈ−に達するか否かを判定することにより、各変位体２２ａ、２２ｂが支持体２１に対して正常に変位するか否かを診断することができる。なお、図９（ｂ）では、各変位体２２ａ、２２ｂが支持体２１に対して正常に変位した場合を示している。

本実施形態では、診断判定部７１により、検出出力Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２が規定値Ｖｔｈ＋、Ｖｔｈ−に達するか否かを判定することによって、各変位体２２ａ、２２ｂが支持体２１に対して正常に変位するか否かが診断される。

本実施形態の加速度センサ１によれば、自己診断信号入力端子１２から加速度センサ１に自己診断信号ＳＴｉｎを入力すると、自己診断処理が行われ、そして、自己診断処理におけるフェーズが、自己診断信号入力端子１２から自己診断信号ＳＴｉｎが入力された時点からの時間経過に応じて自動的に移行して、各変位体２２ａ、２２ｂに対応する第１の固定電極３１と各変位体２２ａ、２２ｂの第１の可動電極４１との間、及び各変位体２２ａ、２２ｂに対応する第２の固定電極３２と各変位体２２ａ、２２ｂの第２の可動電極４２との間に電圧が印加される。従って、複数の変位体２２ａ、２２ｂを備える構成において、いずれの固定電極と可動電極との間に電圧を印加するのかを示す信号を入力する必要がなく、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎを簡潔にすることができる。

しかも、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎとして、一瞬だけＯＮとなるパルス信号（すなわち、自己診断処理を開始させるためだけの信号）を採用しているため、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎをより簡潔にすることができる。

＜第４の実施形態＞
図１０は、第４の実施形態による加速度センサの電気的ブロック構成を示す。本実施形態の加速度センサ１では、自己診断処理部５２の構成、及び自己診断処理部５２による自己診断処理の動作が上記第３の実施形態と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第３の実施形態と同様である。

本実施形態では、自己診断処理部５２は、自己診断処理を行うことに加え、自己診断処理を行っている間、自己診断処理を行っていることを示すインジケータ信号ＩＮＤｏｕｔを出力する。自己診断処理部５２から出力されたインジケータ信号ＩＮＤｏｕｔは、ＩＣ３のインジケータ端子１４から出力（不図示の外部機器に出力）される。

図１１（ａ）（ｂ）は、本実施形態の加速度センサ１の自己診断処理部５２による自己診断処理の動作を示す。本実施形態では、上記第３の実施形態と異なり、外部機器からは、自己診断信号ＳＴｉｎとして、ＯＮ状態が続く信号が入力される。

また、本実施形態では、上記第３の実施形態と異なり、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎが入力されると、自己診断処理を開始し、そして、自己診断信号ＳＴｉｎが入力され続けていれば（自己診断信号入力端子１２から入力される信号がＯＮ状態を持続していれば）、自己診断処理におけるフェーズを、自己診断信号ＳＴｉｎが入力された時点からの時間経過に応じて自動的に移行させる。すなわち、自己診断処理部５２は、自己診断信号ＳＴｉｎが入力されると、自己診断処理におけるフェーズをフェーズ１にし、その後、自己診断信号ＳＴｉｎが入力され続けていれば、所定時間経過する毎に、自己診断処理におけるフェーズをフェーズ２、フェーズ３、フェーズ４にする。また、自己診断処理部５２は、フェーズ４に移行してから所定時間経過すると、自動的に自己診断処理を終了する。また、自己診断処理部５２は、自己診断処理を行っている間、自己診断処理を行っていることを示すインジケータ信号ＩＮＤｏｕｔを出力する。

フェーズ１においては、自己診断処理部５２は、上記第３の実施形態と同様に、フェーズ１が始まった時点で、変位体２２ａに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ａの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを開始し、そして、フェーズ１が終わる前に、変位体２２ａに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ａの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを終了する。

また、フェーズ２においては、自己診断処理部５２は、上記第３の実施形態と同様に、フェーズ２が始まった時点で、変位体２２ｂに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ｂの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを開始し、そして、フェーズ２が終わる前に、変位体２２ｂに対応する第１の固定電極３１と変位体２２ｂの第１の可動電極４１との間に電圧を印加するのを終了する。

また、フェーズ３においては、自己診断処理部５２は、上記第３の実施形態と同様に、フェーズ３が始まった時点で、変位体２２ａに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ａの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを開始し、そして、フェーズ３が終わる前に、変位体２２ａに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ａの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを終了する。

また、フェーズ４においては、自己診断処理部５２は、上記第３の実施形態と同様に、フェーズ４が始まった時点で、変位体２２ｂに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ｂの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを開始し、そして、フェーズ４が終わる前に、変位体２２ｂに対応する第２の固定電極３２と変位体２２ｂの第２の可動電極４２との間に電圧を印加するのを終了する。

このような自己診断処理によれば、上記第３の実施形態と同様に、静電気力によって、各変位体２２ａ、２２ｂが支持体２１に対して変位することになる。従って、上記第３の実施形態と同様に、自己診断処理を行っているときの検出出力Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２が規定値Ｖｔｈ＋、Ｖｔｈ−に達するか否かを判定することにより、各変位体２２ａ、２２ｂが支持体２１に対して正常に変位するか否かを診断することができる。なお、図１１（ｂ）では、各変位体２２ａ、２２ｂが支持体２１に対して正常に変位した場合を示している。

本実施形態では、上記第３の実施形態と同様に、診断判定部７１により、検出出力Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２が規定値Ｖｔｈ＋、Ｖｔｈ−に達するか否かを判定することによって、各変位体２２ａ、２２ｂが支持体２１に対して正常に変位するか否かが診断される。

本実施形態の加速度センサ１によれば、上記第３の実施形態と同様に、自己診断処理におけるフェーズが、自己診断信号入力端子１２から自己診断信号ＳＴｉｎが入力された時点からの時間経過に応じて自動的に移行して、各変位体２２ａ、２２ｂに対応する第１の固定電極３１と各変位体２２ａ、２２ｂの第１の可動電極４１との間、及び各変位体２２ａ、２２ｂに対応する第２の固定電極３２と各変位体２２ａ、２２ｂの第２の可動電極４２との間に電圧が印加される。従って、上記第３の実施形態と同様に、複数の変位体２２ａ、２２ｂを備える構成において、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎを簡潔にすることができる。

しかも、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎとして、ＯＮ状態が続く信号（すなわち、自己診断処理を開始させるためだけの信号）を採用しているため、自己診断処理を行わせるために加速度センサ１に入力する自己診断信号ＳＴｉｎをより簡潔にすることができる。

また、自己診断処理を行っている間、自己診断処理を行っていることを示すインジケータ信号ＩＮＤｏｕｔが出力されるため、そのインジケータ信号ＩＮＤｏｕｔによって、自己診断処理中であることを判断することができる。これにより、自己診断処理を行っているときに出力される検出出力Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２を、実際の加速度検出によるものと誤判断してしまうことを防ぐことができる。

なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、変位体が支持体に対して正常に変位しない状態として、変位体のビーム部が破損している場合に、変位体の第１の方向への変位量及び第２の方向への変位量が大きくなりすぎることも想定されるため、自己診断処理を行っているときの検出出力Ｖｏｕｔ（Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２）が、上記実施形態における規定値Ｖｔｈ＋、Ｖｔｈ−とは別の規定値（上記実施形態における規定値Ｖｔｈ＋、Ｖｔｈ−よりも絶対値が大きい規定値）を超えるか否かを判定することによって、変位体が支持体に対して正常に変位するか否かを診断するようにしてもよい。また、変位体は、３つ以上あってもよい。また、可動電極は、変位体の上側と下側にあってもよい。また、上記第１及び第２の実施形態において、加速度センサは、変位体が支持体に対して正常に変位するか否かを診断して、その診断結果を示す診断結果信号を出力する診断判定部を備えていてもよい。また、上記第１乃至第３の実施形態において、自己診断処理部は、自己診断処理を行っている間、自己診断処理を行っていることを示すインジケータ信号を出力する構成であってもよい。

１ 加速度センサ
２ センサチップ
３ ＩＣ
４ パッケージ
５ 回路基板
１１、１１ａ、１１ｂ 検出出力端子
１２ 自己診断信号入力端子
１３ 診断結果出力端子
１４ インジケータ端子
２１ 支持体
２２、２２ａ、２２ｂ 変位体
３１ 第１の固定電極
３２ 第２の固定電極
３７ 中間体
３８ 上部固定板
３９ 下部固定板
４０ ビーム部
４１ 第１の可動電極
４２ 第２の可動電極
４９ 慣性質量部
５１、５１ａ、５１ｂ 検出部（検出手段）
５２ 自己診断処理部（自己診断手段）
６１、６２ 静電容量測定部
６３ 容量差算出部
７１ 診断判定部

Claims (5)

1. 支持体と、前記支持体に対して変位自在に支持された変位体とを備え、前記支持体が加速度運動をしたときに、前記変位体が自身の慣性によって前記支持体に対して相対的に変位し、前記支持体に対する前記変位体の相対的な変位に基いて加速度を検出する加速度センサにおいて、
   前記支持体に対する前記変位体の相対的な変位を検出する検出手段と、
   前記変位体が前記支持体に対して正常に変位するか否かを自己診断するための自己診断手段とを備え、
   前記支持体は、
   第１の固定電極及び第２の固定電極を有し、
   前記変位体は、
   第１の可動電極及び第２の可動電極を有し、
   前記第１の可動電極が前記第１の固定電極に近づくと共に前記第２の可動電極が前記第２の固定電極から遠ざかる方向、及び前記第１の可動電極が前記第１の固定電極から遠ざかると共に前記第２の可動電極が前記第２の固定電極に近づく方向に変位自在であり、
   前記検出手段は、
   前記第１の固定電極と前記第１の可動電極との静電容量、及び前記第２の固定電極と前記第２の可動電極との静電容量に基いて、前記支持体に対する前記変位体の相対的な変位を検出し、
   前記自己診断手段は、
   前記変位体が前記支持体に対して正常に変位するか否かを自己診断するために、前記第１の固定電極と前記第１の可動電極との間、及び前記第２の固定電極と前記第２の可動電極との間に電圧を印加することにより、前記第１の固定電極と前記第１の可動電極との間、及び前記第２の固定電極と前記第２の可動電極との間に静電気力を発生させて、その静電気力によって前記変位体を変位させることにより自己診断処理を行い、
   前記自己診断処理において、前記第１の固定電極と前記第１の可動電極との間に電圧を印加するフェーズ、及び前記第２の固定電極と前記第２の可動電極との間に電圧を印加するフェーズの複数のフェーズを有し、
   自己診断信号入力端子から信号が入力されると、前記自己診断処理を開始して、前記自己診断処理におけるフェーズを自動的に移行させる、
   ことを特徴とする加速度センサ。
2. 前記変位体を複数備え、
   前記支持体は、前記複数の変位体に対応して、前記第１の固定電極及び第２の固定電極を複数有し、
   前記自己診断手段は、
   前記自己診断処理を前記複数の変位体の各々に対して行い、
   前記複数の変位体の各々に対する前記自己診断処理において、前記第１の固定電極と前記第１の可動電極との間に電圧を印加するフェーズ、及び前記第２の固定電極と前記第２の可動電極との間に電圧を印加するフェーズの複数のフェーズを有し、
   前記自己診断信号入力端子から信号が入力されると、前記複数の変位体の各々に対する前記自己診断処理を開始して、前記複数の変位体の各々に対する前記自己診断処理におけるフェーズを自動的に移行させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加速度センサ。
3. 前記自己診断手段は、
   前記自己診断信号入力端子から信号が入力されると、前記自己診断処理を開始して、前記自己診断処理におけるフェーズを、前記自己診断信号入力端子から入力された信号波形に同期して自動的に移行させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加速度センサ。
4. 前記自己診断手段は、
   前記自己診断信号入力端子から信号が入力されると、前記自己診断処理を開始して、前記自己診断処理におけるフェーズを、前記自己診断信号入力端子から信号が入力された時点からの時間経過に応じて自動的に移行させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加速度センサ。
5. 前記自己診断手段は、
   前記自己診断処理を行っている間、前記自己診断処理を行っていることを示すインジケータ信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の加速度センサ。

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