JP4245081B1 - センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、センサ装置の小型化を実現す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、前記故障診断回路１５からの故障検知信号と前記処理回路部１４Ａ、１４Ｂからのセンス信号とを時分割方式にてデジタル出力する出力端子１６Ａを有する出力回路部１６を備え、被故障診断部からの前記故障検知信号に関する出力が前記故障診断回路１５経由で前記出力端子１６Ａにたどり着くまでの時間が、前記被故障診断部からの前記センス信号に関する出力が前記出力端子１６Ａにたどり着くまでの時間よりも短いセンサ装置としたものである。
【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３に示すごとく、駆動信号を出力する第１、第２の駆動回路部１Ａ、１Ｂと、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、検知素子２から応答信号を取り出す第１、第２の検出回路部３Ａ、３Ｂと、第１、第２の検出回路部３Ａ、３Ｂからの応答信号が入力されるとともにこの応答信号をモニタ信号とセンス信号に分離する第１、第２の処理回路部４Ａ、４Ｂと、第１、第２の処理回路部４Ａ、４Ｂにより分離されたセンス信号を出力端子７Ａ、７Ｂから出力する第１、第２の出力回路部５Ａ、５Ｂとを備えている。

そして、第１、第２の駆動回路部１Ａ、１Ｂ、検知素子２、第１、第２の検出回路部３Ａ、３Ｂ、及び第１、第２の処理回路部４Ａ、４Ｂの内少なくとも１つを被故障診断部とし、この被故障診断部に電気的に接続される故障診断回路６により適宜、この被故障診断部の故障検知を行い、故障診断回路６に設けられた出力端子８から故障検知信号を出力する構成としていた。

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、その小型化が難しいことが問題となっていた。

すなわち、上記従来の構成においては、第１、第２の出力回路部５Ａ、５Ｂが有する出力端子７Ａ、７Ｂと、故障診断回路６が有する出力端子８とが存在し、その端子数の多さから小型化が難しくなっていた。

そこで本発明は、センサ装置の小型化を実現す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、前記故障診断回路からの故障検知信号と前記処理回路部からのセンス信号とを時分割方式にてデジタル出力する出力端子を有する出力回路部を備え、前記被故障診断部からの前記故障検知信号に関する出力が前記故障診断回路経由で前記出力端子にたどり着くまでの時間が、前記被故障診断部からの前記センス信号に関する出力が前記出力端子にたどり着くまでの時間よりも短いセンサ装置としたものである。

この構成により、前記故障診断回路に出力端子を設けることなく、前記センス信号と前記故障検知信号とを前記出力回路部から出力することができ、その結果として、センサ装置の小型化を実現することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における慣性センサ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慣性センサは、図１に示すごとく、駆動信号を出力する第１、第２の駆動回路部１１Ａ、１１Ｂと、この第１の駆動回路部１１Ａからの第１の駆動信号が入力される角速度検知素子１２Ａと、第２の駆動回路部１１Ｂからの第２の駆動信号が入力される加速度検知素子１２Ｂと、角速度検知素子１２Ａから第１の応答信号を取り出す第１の検出回路部１３Ａと、加速度検知素子１２Ｂからの第２の応答信号を取り出す第２の検出回路部１３Ｂと、第１の検出回路部１３Ａからの第１の応答信号が入力されるとともに、この第１の応答信号を第１のモニタ信号と第１のセンス信号に分離して前記第１のセンス信号を取り出す第１の処理回路部１４Ａと、第２の検出回路部１３Ｂからの第２の応答信号が入力されるとともに、この第２の応答信号を第２のモニタ信号と第２のセンス信号に分離して前記第２のセンス信号を取り出す第２の処理回路部１４Ｂとを備えている。

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

そして、前記第１の駆動回路部１１Ａ、前記角速度検知素子１２Ａ、前記第１の検出回路部１３Ａ、及び前記第１の処理回路部１４Ａの内少なくとも１つを第１の被故障診断部とし、前記第２の駆動回路部１１Ｂ、前記加速度検知素子１２Ｂ、前記第２の検出回路部１３Ｂ、及び前記第２の処理回路部１４Ｂの内少なくとも１つを第２の被故障診断部とし、前記第１、第２の被故障診断部が正常か異常かを判断する故障診断回路１５と、この故障診断回路１５からの故障検知信号と前記第１、第２の処理回路部１４Ａ、１４Ｂからの第１、第２のセンス信号とを時分割方式にてデジタル出力する出力端子１６Ａを有する出力回路部１６とを設けている。

そして、前記第１、第２の被故障診断部からの前記故障検知信号に関する出力が前記故障診断回路経由で前記出力端子１６Ａにたどり着くまでの時間が、前記被故障診断部からの前記第１、第２のセンス信号に関する出力が前記出力端子１６Ａにたどり着くまでの時間よりも短い構成としている。

具体的には、例えば故障診断回路１５を第１の検出回路部１３Ａと第２の検出回路部１３Ｂの双方に電気的に接続し、第１の被故障診断部を前記第１の検出回路部１３Ａとし、第２の被故障診断部を前記第２の検出回路部１３Ｂとする。そして、この第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂのそれぞれが正常か異常かを故障診断回路１５が判断するわけであるが、この第１、第２の被故障診断回路である第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂから前記故障検知信号に関する出力が、故障診断回路１５経由で出力端子１６Ａまで伝達される時間をＴ１とし、前記第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂから第１、第２のセンス信号に関する出力、即ち第１、第２の応答信号が、出力端子１６Ａにたどり着くまでの時間をＴ２とした場合に、Ｔ１の方がＴ２よりも短い構成、即ち、故障検知信号が第１、第２のセンス信号よりも先に出力される構成としている。

このような構成により、故障診断回路１５に出力端子を設けることなく、センス信号と故障検知信号を出力回路部１６の出力端子１６Ａから出力することができ、その結果として、センサ装置の小型化を実現することができるのである。

さらに、故障検知信号が第１、第２のセンス信号よりも先に前記出力端子１６Ａから出力される構成としているため、誤って異常時の第１、第２のセンス信号を自動車等の制御に用いてしまうことが無く、信頼性を向上させることができるのである。即ち、故障検知信号よりも先に第１、第２のセンス信号が出力端子１６Ａから出力される構成であれば、実際には既に故障診断回路１５により被故障診断部、本実施の形態においては第１、第２の検出回路部１３Ａ、１３Ｂの故障が検知されているにもかかわらず、その異常時の故障検知信号の出力が間に合わないために、この異常時における第１、第２のセンス信号を自動車等の制御に用いてしまう可能性があるが、異常時の結果である前記第１、第２のセンス信号よりも先に前記故障診断回路１５からの故障検知信号を出力端子１６Ａから出力することができるため、当該第１、第２のセンス信号を自動車等の制御に用いないようにすることができ、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、本実施の形態では第１、第２の被故障診断部を第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の駆動回路部１１Ａ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ける同一部分としない構成としても構わない。その場合においては、前記第１、第２の被故障診断部から出力端子１６Ａまでの前記第１、第２のセンス信号に関する出力の伝達時間の内、短い方をＴ２とし、前記第１、第２の被故障診断部から出力端子１６Ａまでの故障検知信号に関する出力の伝達時間の内、長い方の時間をＴ１とし、当該Ｔ１がＴ２よりも短くなるよう設定する必要がある。その理由は、上述のとおり、第１、第２のセンス信号よりも故障検知信号を先に出力端子１６Ａから出力するためである。

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１２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、図２に示すごとく、第１の駆動回路部１１Ａから、角速度検知素子１２Ａ、第１の検出回路部１３Ａ、第１の処理回路部１４Ａ、出力端子１６Ａまでの電気的接続ラインにおけるいずれかの場所に第１の遅延回路１７Ａを設けると共に、第２の駆動回路部１１Ｂから、加速度検知素子１２Ｂ、第２の検出回路部１３Ｂ、第２の処理回路部１４Ｂ、出力端子１６Ａまでの電気的接続ラインにおけるいずれかの場所に第２の遅延回路１７Ｂを設けることにより、上述した信頼性向上に関する効果をより確実に得ることができるため望ましい。

即ち、前記故障検知信号に関する出力が前記第１、第２の被故障診断部から前記故障診断回路経由で前記出力端子１６Ａにたどり着くまでの時間Ｔ１が長くなってしまうような構成、具体的には、前記第１、第２の被故障診断部から前記故障診断回路経由で前記出力端子１６Ａにたどり着くまでの各回路部における処理時間が長くなってしまうような場合においても、遅延回路１７Ａを第１の駆動回路部１１Ａから、角速度検知素子１２Ａ、第１の検出回路部１３Ａ、第１の処理回路部１４Ａ、出力端子１６Ａまでの電気的接続ラインにおけるいずれかの場所に設けておくことにより、当該時間Ｔ１を、前記第１、第２のセンス信号に関する出力が前記被故障診断部から前記出力端子１６Ａにたどり着くまでの時間Ｔ２よりも確実に短くすることができ望ましい。

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、出力回路部１６が、故障診断回路１５から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、前記出力回路部１６がその出力端子から前記センス信号を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。

本発明のセンサ装置は、小型化を実現す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（角速度検知素子）
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）
１５ 故障診断回路
１６ 出力回路部
１６Ａ 出力端子

Claims (3)

1. 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が入力されるとともに
   この応答信号からセンス信号を取り出す処理回路部と、
   前記駆動回路部、前記検知素子、前記検出回路部、及び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する故障診断回路と、
   前記故障診断回路からの故障検知信号と前記処理回路部からのセンス信号とを
   時分割方式にてデジタル出力する出力端子を有する出力回路部とを備え、
   前記被故障診断部からの前記故障検知信号に関する出力が前記故障診断回路経由で前記出力端子にたどり着くまでの時間が、
   前記被故障診断部からの前記センス信号に関する出力が前記出力端子にたどり着くまでの時間よりも短い
   センサ装置。
2. 前記被故障診断部から前記出力端子までの電気的接続ラインにおけるいずれかの場所に
   遅延手段を設けた
   請求項１に記載のセンサ装置。
3. 前記出力回路部が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、
   前記出力回路部は、
   その出力端子から前記センス信号を出力しない構成とした
   請求項１に記載のセンサ装置。

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