JP2700500B2 - 圧力検出回路 - Google Patents
圧力検出回路Info
- Publication number
- JP2700500B2 JP2700500B2 JP2055995A JP5599590A JP2700500B2 JP 2700500 B2 JP2700500 B2 JP 2700500B2 JP 2055995 A JP2055995 A JP 2055995A JP 5599590 A JP5599590 A JP 5599590A JP 2700500 B2 JP2700500 B2 JP 2700500B2
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- Japan
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- pressure
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- inverting input
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車のパワーウィンドウ装置などの自動
開閉装置に用いて好適な圧力検出回路に関する。
開閉装置に用いて好適な圧力検出回路に関する。
本発明は、加えられる圧力に応じて抵抗値が変化する
感圧センサの抵抗値の変化を検出することにより圧力を
検出するようにした圧力検出回路において、 感圧センサを演算増巾器の反転入力端子と基準電圧源
との間に接続すると共に、上記演算増幅器の非反転入力
端子に他の基準電圧源を接続し、さらに、上記演算増幅
器の反転入力端子と出力端子との間に負帰還抵抗を接続
することによって、 圧力検出の信頼性を向上させるようにしたものであ
る。
感圧センサの抵抗値の変化を検出することにより圧力を
検出するようにした圧力検出回路において、 感圧センサを演算増巾器の反転入力端子と基準電圧源
との間に接続すると共に、上記演算増幅器の非反転入力
端子に他の基準電圧源を接続し、さらに、上記演算増幅
器の反転入力端子と出力端子との間に負帰還抵抗を接続
することによって、 圧力検出の信頼性を向上させるようにしたものであ
る。
モータ駆動により移動体を移動させるようにした自動
開閉装置（例えば、自動車のパワーウィンドウ装置）で
は、窓ガラスなどの移動体により異物が挟み込まれたと
きにモータの駆動を停止させるために、異物の挟み込み
検出を行なっている。このような異物の挟み込み検出の
ために、感圧型導電ゴムや感圧型導電塗料を用いた感圧
センサによって、異物に加えられる圧力が検出される。
開閉装置（例えば、自動車のパワーウィンドウ装置）で
は、窓ガラスなどの移動体により異物が挟み込まれたと
きにモータの駆動を停止させるために、異物の挟み込み
検出を行なっている。このような異物の挟み込み検出の
ために、感圧型導電ゴムや感圧型導電塗料を用いた感圧
センサによって、異物に加えられる圧力が検出される。
このような圧力検出用として使用される感圧型導電ゴ
ムや感圧型導電塗料を用いた感圧センサの電気的特性
は、加えられる圧力Ｐに対応した抵抗値をRSとしたと
き、一般に、圧力Ｐが大きくなるにしたがって抵抗値RS
が減少し、通常、Ｎを正の定数とすると、 RS∝P-N …（１） で表わされる。そして、上記（１）式の特性を図に表
わすと、圧力Ｐに対する抵抗値RSの変化は、第２図に示
すような曲線となる。なお、第２図において、横軸は圧
力Ｐであり、縦軸は抵抗値RSである。
ムや感圧型導電塗料を用いた感圧センサの電気的特性
は、加えられる圧力Ｐに対応した抵抗値をRSとしたと
き、一般に、圧力Ｐが大きくなるにしたがって抵抗値RS
が減少し、通常、Ｎを正の定数とすると、 RS∝P-N …（１） で表わされる。そして、上記（１）式の特性を図に表
わすと、圧力Ｐに対する抵抗値RSの変化は、第２図に示
すような曲線となる。なお、第２図において、横軸は圧
力Ｐであり、縦軸は抵抗値RSである。
この場合、第２図の圧力−抵抗値特性から分かるよう
に、圧力Ｐが大きくなるにしたがって、抵抗値RSの変化
率が小さくなる。すなわち、圧力Ｐが大きくなるほど、
挟み込み検出の検出感度が低下してしまう。このため、
上記した感圧センサを用いた従来の圧力検出回路では、
抵抗値RSの変化に応じた検出電圧を出力することにより
圧力を検出するに際し、異物を高い圧力Ｐで挟み込んで
いるにもかかわらず、比較的低い圧力に相当する検出電
圧と殆んど違わない検出電圧しか出力されないから、圧
力検出の信頼性に乏しいものであった。
に、圧力Ｐが大きくなるにしたがって、抵抗値RSの変化
率が小さくなる。すなわち、圧力Ｐが大きくなるほど、
挟み込み検出の検出感度が低下してしまう。このため、
上記した感圧センサを用いた従来の圧力検出回路では、
抵抗値RSの変化に応じた検出電圧を出力することにより
圧力を検出するに際し、異物を高い圧力Ｐで挟み込んで
いるにもかかわらず、比較的低い圧力に相当する検出電
圧と殆んど違わない検出電圧しか出力されないから、圧
力検出の信頼性に乏しいものであった。
上記従来技術は、上述のように圧力検出の信頼性の点
についての配慮が不足しているから、自動開閉装置に適
用した場合には、異物挟み込み検出の信頼性が低いとい
う問題点がある。また、高い圧力が異物に不測に加わっ
て異物が損傷する恐れがある。
についての配慮が不足しているから、自動開閉装置に適
用した場合には、異物挟み込み検出の信頼性が低いとい
う問題点がある。また、高い圧力が異物に不測に加わっ
て異物が損傷する恐れがある。
本発明は、上記した問題点を解消して、異物挟み込み
検出の信頼性を向上させることのできる圧力検出回路を
提供することを目的とする。
検出の信頼性を向上させることのできる圧力検出回路を
提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の圧力検出回路
は、加えられる圧力に応じて抵抗値が変化する感圧セン
サと、上記感圧センサに加えられる圧力に応じた検出電
圧をその出力端子から出力するための演算増幅器と、上
記演算増幅器の反転入力端子と上記出力端子との間に接
続される負帰還抵抗と、所定の基準電位を有する第１の
基準電圧源と、上記基準電位に対して所定の基準電圧を
有する第２の基準電圧源とをそれぞれ備え、上記感圧セ
ンサが上記反転入力端子と上記第１および第２の基準電
圧源のうちの一方の基準電圧源との間に接続されると共
に、他方の基準電圧源が上記演算増幅器の非反転入力端
子に接続される。
は、加えられる圧力に応じて抵抗値が変化する感圧セン
サと、上記感圧センサに加えられる圧力に応じた検出電
圧をその出力端子から出力するための演算増幅器と、上
記演算増幅器の反転入力端子と上記出力端子との間に接
続される負帰還抵抗と、所定の基準電位を有する第１の
基準電圧源と、上記基準電位に対して所定の基準電圧を
有する第２の基準電圧源とをそれぞれ備え、上記感圧セ
ンサが上記反転入力端子と上記第１および第２の基準電
圧源のうちの一方の基準電圧源との間に接続されると共
に、他方の基準電圧源が上記演算増幅器の非反転入力端
子に接続される。
以下、本発明の圧力検出回路の一実施例を図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第１図は、本発明の圧力検出回路の一実施例の構成を
示す回路図である。第１図において、演算増幅器１の非
反転入力端子1aは抵抗値R1の抵抗５を介してアース６に
接続される。また、演算増幅器１の出力端子1cと反転入
力端子1bとの間に抵抗値Rfの負帰還抵抗２が接続され
る。そして、反転入力端子1bには、加えられる圧力Ｐに
応じて抵抗値RSが変化する感圧センサ３の一端が接続さ
れる。この感圧センサ３の他端は、一定の基準電圧E0を
アース６（すなわち、一定の基準電位を有する基準電圧
源）との間に発生する別の基準電圧源４に接続される。
なお、７は、圧力検出回路の出力端子であって、演算増
幅器１の出力端子1cに接続されている。
示す回路図である。第１図において、演算増幅器１の非
反転入力端子1aは抵抗値R1の抵抗５を介してアース６に
接続される。また、演算増幅器１の出力端子1cと反転入
力端子1bとの間に抵抗値Rfの負帰還抵抗２が接続され
る。そして、反転入力端子1bには、加えられる圧力Ｐに
応じて抵抗値RSが変化する感圧センサ３の一端が接続さ
れる。この感圧センサ３の他端は、一定の基準電圧E0を
アース６（すなわち、一定の基準電位を有する基準電圧
源）との間に発生する別の基準電圧源４に接続される。
なお、７は、圧力検出回路の出力端子であって、演算増
幅器１の出力端子1cに接続されている。
第１図において、演算増幅器１の反転入力端子1bと出
力端子1cとの間に負帰還抵抗２が接続されるので、非反
転入力端子1aと反転入力端子1bとの間にイマジナルショ
ートが達成される。このことは、演算増幅器１が出力端
子1cに出力する電圧によって、非反転入力端子1aに生ず
る電圧と同じ電圧が反転入力端子1bに生ずることを意味
している。一方、非反転入力端子1aは抵抗５を介してア
ース６に接地される。しかし、演算増幅器１の入力イン
ピーダンスは極めて大きいので、非反転入力端子1aに生
ずる電圧は実質的には０〔Ｖ〕である。したがって、反
転入力端子1bには、０〔Ｖ〕の電圧が発生する（すわな
ち、反転入力端子1bは仮想接地される）。
力端子1cとの間に負帰還抵抗２が接続されるので、非反
転入力端子1aと反転入力端子1bとの間にイマジナルショ
ートが達成される。このことは、演算増幅器１が出力端
子1cに出力する電圧によって、非反転入力端子1aに生ず
る電圧と同じ電圧が反転入力端子1bに生ずることを意味
している。一方、非反転入力端子1aは抵抗５を介してア
ース６に接地される。しかし、演算増幅器１の入力イン
ピーダンスは極めて大きいので、非反転入力端子1aに生
ずる電圧は実質的には０〔Ｖ〕である。したがって、反
転入力端子1bには、０〔Ｖ〕の電圧が発生する（すわな
ち、反転入力端子1bは仮想接地される）。
また、感圧センサ３の他端は、第１図に示すように、
基準電圧源４の負極側に接続される。そして、基準電圧
源４の正極側はアース６に接続される。この結果とし
て、感圧センサ３には、反転入力端子1b側の一端から基
準電圧源４側の他端に向って電流が流れる。上記したよ
うに、演算増幅器１の入力インピーダンスは極めて大き
いので、感圧センサ３を流れる電流は、実質的には、演
算増幅器１の出力端子1cから負帰還抵抗２を介して供給
される。つまり、出力端子1cに出力される電圧はプラス
の電圧となる。
基準電圧源４の負極側に接続される。そして、基準電圧
源４の正極側はアース６に接続される。この結果とし
て、感圧センサ３には、反転入力端子1b側の一端から基
準電圧源４側の他端に向って電流が流れる。上記したよ
うに、演算増幅器１の入力インピーダンスは極めて大き
いので、感圧センサ３を流れる電流は、実質的には、演
算増幅器１の出力端子1cから負帰還抵抗２を介して供給
される。つまり、出力端子1cに出力される電圧はプラス
の電圧となる。
なお、抵抗値R1の抵抗５は、オフセットを防止するた
めのもので、感圧センサ３の基準動作点での抵抗値RS′
と負帰還抵抗２の抵抗値Rfとを並列接続した場合の抵抗
値に設定される。
めのもので、感圧センサ３の基準動作点での抵抗値RS′
と負帰還抵抗２の抵抗値Rfとを並列接続した場合の抵抗
値に設定される。
この第１図において、出力端子７から出力される検出
電圧V0は、下記の（２）式で表わされる。
電圧V0は、下記の（２）式で表わされる。
V0＝−（Rf／RS）・E0 …（２） ここで、前記（１）式から、抵抗値RSを下記の（３）
式で表わすことができる。
式で表わすことができる。
RS＝Ｋ・P-N …（３） ただし、Ｋは比例定数である。そして、（２）式に
（３）式を代入すると、 V0＝−（Rf／KP-N）・E0 ＝−（Rf・E0/K）・PN …（４） となる。ただし、E0はマイナスの電圧である。したがっ
て、上記（４）式によれば、検出電圧V0はPNに比例す
る。
（３）式を代入すると、 V0＝−（Rf／KP-N）・E0 ＝−（Rf・E0/K）・PN …（４） となる。ただし、E0はマイナスの電圧である。したがっ
て、上記（４）式によれば、検出電圧V0はPNに比例す
る。
次に、第３図および第４図を用いて、第１図に示す回
路の検出電圧V0の特性を説明する。なお、第３図および
第４図において、それぞれ横軸は圧力Ｐであり、縦軸は
検出電圧V0である。
路の検出電圧V0の特性を説明する。なお、第３図および
第４図において、それぞれ横軸は圧力Ｐであり、縦軸は
検出電圧V0である。
第３図は、（４）式においてＮが１の場合を示してい
る。この第３図に示すように、検出電圧V0は圧力Ｐに実
質的にリニアに比例し、圧力Ｐの大小にかかわらず検出
電圧V0の変化率は一定である。このため、圧力Ｐの検出
の信頼性が向上し、ひいては、異物の挟み込み検出の信
頼性が向上する。
る。この第３図に示すように、検出電圧V0は圧力Ｐに実
質的にリニアに比例し、圧力Ｐの大小にかかわらず検出
電圧V0の変化率は一定である。このため、圧力Ｐの検出
の信頼性が向上し、ひいては、異物の挟み込み検出の信
頼性が向上する。
第４図は、（４）式においてＮが１より大きい場合を
示している。この第４図に示すように、圧力Ｐが大きい
ほど、検出電圧V0の変化率は大きくなる。したがって、
高い圧力ほど、より高い圧力として検出される。このた
め、高い圧力によって異物に損傷を与える恐れがなくな
るから、異物の挟み込み検出の信頼性が向上する。
示している。この第４図に示すように、圧力Ｐが大きい
ほど、検出電圧V0の変化率は大きくなる。したがって、
高い圧力ほど、より高い圧力として検出される。このた
め、高い圧力によって異物に損傷を与える恐れがなくな
るから、異物の挟み込み検出の信頼性が向上する。
なお、上記した実施例においては、基準電圧源４の電
圧E0をマイナスの値としたが、プラスの値としてもよ
く、この場合には、第３図および第４図の縦軸はマイナ
スの値を示すことになる。また、電圧E0をゼロとする場
合（すなわち、感圧センサ３の他端が実質的に接地され
る場合）には、抵抗５とアース６との間に、基準電圧源
４に相当する別の基準電圧源を設けて、非反転入力端子
1aにバイアス電圧を供給すればよい。しかし、このよう
にバイアス電圧を供給した場合には、前記（４）式にお
いて、このバイアス電圧と同じ電圧が検出電圧V0中に含
まれることになる。
圧E0をマイナスの値としたが、プラスの値としてもよ
く、この場合には、第３図および第４図の縦軸はマイナ
スの値を示すことになる。また、電圧E0をゼロとする場
合（すなわち、感圧センサ３の他端が実質的に接地され
る場合）には、抵抗５とアース６との間に、基準電圧源
４に相当する別の基準電圧源を設けて、非反転入力端子
1aにバイアス電圧を供給すればよい。しかし、このよう
にバイアス電圧を供給した場合には、前記（４）式にお
いて、このバイアス電圧と同じ電圧が検出電圧V0中に含
まれることになる。
本発明の圧力検出回路は、以上説明したように構成さ
れているので、感圧センサの抵抗値の変化に応じた検出
電圧を出力することにより圧力を検出するに際し、圧力
検出の信頼性を向上させることができ、ひいては、異物
の挟み込み検出の信頼性を向上させることができる。ま
た、高い圧力によって異物に損傷を与える恐れを除去す
ることが可能である。
れているので、感圧センサの抵抗値の変化に応じた検出
電圧を出力することにより圧力を検出するに際し、圧力
検出の信頼性を向上させることができ、ひいては、異物
の挟み込み検出の信頼性を向上させることができる。ま
た、高い圧力によって異物に損傷を与える恐れを除去す
ることが可能である。
第１図は本発明の圧力検出回路の一実施例の構成を示す
回路図、第２図は感圧型導電ゴムや感圧型導電塗料を用
いた感圧センサの一般的な電気的特性を示す図、第３図
および第４図は第１図に示す回路の検出電圧の特性をそ
れぞれ示す図である。 なお、図面に用いられた符号において、 １……演算増幅器 1a……非反転入力端子 1b……反転入力端子 1c……出力端子 ２……負帰還抵抗 ３……感圧センサ ４……基準電圧源 ６……アース である。
回路図、第２図は感圧型導電ゴムや感圧型導電塗料を用
いた感圧センサの一般的な電気的特性を示す図、第３図
および第４図は第１図に示す回路の検出電圧の特性をそ
れぞれ示す図である。 なお、図面に用いられた符号において、 １……演算増幅器 1a……非反転入力端子 1b……反転入力端子 1c……出力端子 ２……負帰還抵抗 ３……感圧センサ ４……基準電圧源 ６……アース である。
Claims (1)
- 【請求項１】加えられる圧力に応じて抵抗値が変化する
感圧センサと、 上記感圧センサに加えられる圧力に応じた検出電圧をそ
の出力端子から出力するための演算増幅器と、 上記演算増幅器の反転入力端子と上記出力端子との間に
接続される負帰還抵抗と、 所定の基準電位を有する第１の基準電圧源と、 上記基準電位に対して所定の基準電圧を有する第２の基
準電圧源とをそれぞれ備え、 上記感圧センサが上記反転入力端子と上記第１および第
２の基準電圧源のうちの一方の基準電圧源との間に接続
されると共に、他方の基準電圧源が上記演算増幅器の非
反転入力端子に接続されることを特徴とする圧力検出回
路。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2055995A JP2700500B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 圧力検出回路 |
| US07/512,825 US5051672A (en) | 1989-04-28 | 1990-04-23 | Automatic window/door system |
| CA002015618A CA2015618C (en) | 1989-04-28 | 1990-04-27 | Automatic window/door system |
| FR9005458A FR2646459B1 (fr) | 1989-04-28 | 1990-04-27 | Systeme motorise de commande d'ouverture/fermeture de fenetre ou de porte |
| DE4042496A DE4042496C2 (de) | 1989-04-28 | 1990-04-27 | Sicherheitsvorrichtung für ein Fenster oder eine Tür sowie Schaltungen für eine solche Vorrichtung |
| DE4013624A DE4013624A1 (de) | 1989-04-28 | 1990-04-27 | Quetschsicheres fenster/tuer-schliesssystem sowie sensoren und schaltungen fuer ein solches system |
| GB9306238A GB2264825B (en) | 1989-04-28 | 1990-04-30 | Electric motor control circuit |
| GB9009638A GB2232255B (en) | 1989-04-28 | 1990-04-30 | Automatic window/door system |
| US07/669,022 US5166586A (en) | 1989-04-28 | 1991-03-13 | Automatic window/door system |
| GB9316438A GB2268644B (en) | 1989-04-28 | 1993-08-06 | Electric motor control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2055995A JP2700500B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 圧力検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257338A JPH03257338A (ja) | 1991-11-15 |
| JP2700500B2 true JP2700500B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=13014666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2055995A Expired - Lifetime JP2700500B2 (ja) | 1989-04-28 | 1990-03-07 | 圧力検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2700500B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-07 JP JP2055995A patent/JP2700500B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03257338A (ja) | 1991-11-15 |
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