JP2016170136A5

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Publication number: JP2016170136A5
Application number: JP2015051697A
Authority: JP
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2018-04-19
Anticipated expiration: 2035-03-16

Description

図２の回路装置では、診断モード時（診断期間）には、第１、第２のスイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２がオンになり、第３、第４のスイッチ素子ＳＷ３、ＳＷ４がオフになる。これにより、第１、第２の端子ＰＤ１、ＰＤ２側との電気的な接続を、オフになった第３、第４のスイッチ素子ＳＷ３、ＳＷ４により遮断しながら、オンになった第１、第２のスイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２を介して、診断用信号ＳＦＤを用いた診断用の所望信号（疑似所望信号）を検出回路６０に供給できる。

具体的には、駆動回路３０は、同期信号ＳＹＣと位相が同じ（略同一を含む）である信号ＤＳＦＤを診断回路１５０に供給する。例えば図３において診断用信号ＳＦＤと同期信号ＳＹＣは同じ位相で同じ周波数の信号である。診断用信号ＳＦＤと同じ位相の同期信号ＳＹＣを用いて、信号ＱＣ１、ＱＣ２（或いはＱＣ１、ＱＣ２をゲイン増幅した信号）を同期検波すれば、その差分電圧ＶＤＦに対応する検出結果（ＤＣ電圧）を得ることができる。そして、この検出結果と期待値とを比較することで、検出回路６０の診断が可能になる。

図４に示すように検出回路６０には増幅回路６１が設けられており、増幅回路６１の各回路（Ｑ／Ｖ変換回路、差動増幅回路等）は演算増幅器により構成される。このため駆動回路３０からの信号ＤＳＦＤを、そのままキャパシターＣ１、Ｃ２の他端のノードＮ１に入力すると、これらの演算増幅器の動作が飽和してしまうおそれがある。即ち演算増幅器の出力電圧が電源電圧付近まで達する飽和領域での動作になってしまう。

例えば振動片１０に恣意的に振動漏れ信号を発生させ、スイッチングミキサー８４がこの振動漏れ信号を検波することで、検出回路６０の故障診断を行う。

振動片１０において恣意的に発生させる振動漏れの信号（広義には不要信号）は、同期信号ＳＹＣ（所望信号）とは位相が９０度異なる。従って、スイッチングミキサー８４が、同期信号ＳＹＣであるクロック信号ＣＫ０と位相が９０度異なるクロック信号ＣＫ９０に基づき、信号ＱＤ１、ＱＤ２を同期検波することで、恣意的に混入された振動漏れ信号を抽出できる。この場合の振動漏れ信号のレベルは既知となっているため、スイッチングミキサー８４による検出結果をＡ／Ｄ変換して、期待値と比較することで、期待する振動漏れ信号が信号ＱＤ１、ＱＤ２に混入されていることを検出できる。そして、期待する振動漏れ信号が検出された場合には、検出回路６０は正常に動作している判定できる。このスイッチミキサー８４を用いた診断処理は、図６に示す常時診断の期間において実行される。

Ｃ１、Ｃ２第１、第２のキャパシター、ＳＷ１〜ＳＷ４第１〜第４のスイッチ素子、ＰＤ１、ＰＤ２第１、第２の端子、ＳＦＤ診断用信号、
１基部、２、３連結腕、４、５、６、７駆動腕、８、９検出腕、
１０振動片、１８物理量トランスデューサー、
２０回路装置、３０、駆動回路、３２増幅回路（Ｉ／Ｖ変換回路）、
４０ゲイン制御回路、５０駆動信号出力回路、５２同期信号出力回路、
６０検出回路、６１増幅回路、６２、６４Ｑ／Ｖ変換回路、
７０差動増幅回路、７６ゲイン調整アンプ、
８１同期検波回路、８２、８４スイッチングミキサー、
９０フィルター部、１００Ａ／Ｄ変換回路、１１０ＤＳＰ部、
１４０制御部、１４２レジスター部、１５０診断回路、
２０６移動体（自動車）、２０７車体、２０８車体姿勢制御装置、２０９車輪、５００電子機器、５１０ジャイロセンサー、５２０処理部、５３０メモリー、
５４０操作部、５５０表示部

Claims

差動信号を構成する第１及び第２の検出信号が物理量トランスデューサーから入力される検出回路と、
前記検出回路の診断回路と、
を含み、
前記検出回路は、
前記第１の検出信号が入力される第１の電荷／電圧変換回路と、
前記第２の検出信号が入力される第２の電荷／電圧変換回路と、
を含み、
前記診断回路は、
前記第１の検出信号が入力される前記第１の電荷／電圧変換回路の第１の入力ノードと第１のノードとの間に設けられる第１のキャパシターと、
前記第２の検出信号が入力される前記第２の電荷／電圧変換回路の第２の入力ノードと前記第１のノードとの間に設けられ、前記第１のキャパシターとは容量値が異なる第２のキャパシターと、
を含み、
診断モード時に、前記第１のノードに診断用信号が入力されることを特徴とする回路装置。
請求項１に記載の回路装置において、
前記第１の検出信号が入力される第１の端子と、
前記第２の検出信号が入力される第２の端子と、
を含み、
前記診断回路は、
前記第１のキャパシターの一端と前記第１の入力ノードとの間に設けられる第１のスイッチ素子と、
前記第２のキャパシターの一端と前記第２の入力ノードとの間に設けられる第２のスイッチ素子と、
前記第１の端子と前記第１の入力ノードとの間に設けられる第３のスイッチ素子と、
前記第２の端子と前記第２の入力ノードとの間に設けられる第４のスイッチ素子と、
を含むことを特徴とする回路装置。
請求項２に記載の回路装置において、
前記診断モード時には、前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子がオンになり、前記第３のスイッチ素子及び前記第４のスイッチ素子がオフになることを特徴とする回路装置。
請求項３に記載の回路装置において、
前記検出回路が検出動作を行う通常動作期間においては、前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子がオフになり、前記第３のスイッチ素子及び前記第４のスイッチ素子がオンになることを特徴とする回路装置。
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の回路装置において、
電源投入後、前記検出回路が検出動作を行う通常動作期間の前において、前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子がオンになることを特徴とする回路装置。
請求項１に記載の回路装置において、
スイッチ素子をオン又はオフにする制御を行う制御部を含み、
前記診断回路は、
前記第１のキャパシターの一端と前記第１の入力ノードとの間に設けられる第１のスイッチ素子と、
前記第２のキャパシターの一端と前記第２の入力ノードとの間に設けられる第２のスイッチ素子と、
を含み、
前記制御部は、
電源投入後、前記検出回路が検出動作を行う通常動作期間の前において、前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子をオンにすることを特徴とする回路装置。
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記物理量トランスデューサーを駆動する駆動回路を含み、
前記診断用信号として、前記駆動回路からの信号に基づく信号が前記第１のノードに入力されることを特徴とする回路装置。
請求項７に記載の回路装置において、
前記診断用信号として、前記駆動回路からの信号の電圧レベルを変換した信号が前記第１のノードに入力されることを特徴とする回路装置。
請求項７又は８に記載の回路装置において、
前記検出回路は、
前記駆動回路からの同期信号に基づいて同期検波を行う同期検波回路を含み、
前記診断用信号は、前記同期信号と位相が同じ信号であることを特徴とする回路装置。
請求項７乃至９のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記検出回路は、
前記第１の電荷／電圧変換回路及び前記第２の電荷／電圧変換回路の後段側に設けられ、前記第１の電荷／電圧変換回路及び前記第２の電荷／電圧変換回路から出力される信号の差動増幅を行う差動増幅回路を含むことを特徴とする回路装置。
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記診断モードにおける前記検出回路での検出結果を出力することを特徴とする回路装置。
請求項１１に記載の回路装置において、
前記検出結果を出力するためのレジスター部を含み、
前記検出回路は、
前記検出回路での検出結果信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路を含み、
前記レジスター部には、
前記診断モードでの前記検出結果信号をＡ／Ｄ変換することで得られた診断結果データが、前記検出結果として設定されることを特徴とする回路装置。
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の回路装置と、
前記物理量トランスデューサーと、
を含むことを特徴とする物理量検出装置。
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の回路装置を含むことを特徴とする電子機器。
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の回路装置を含むことを特徴とする移動体。