JPH0674840A - Pressure detecting circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗値可変型の感圧導
電性ゴムを用いた感圧センサの加圧力変化を感度良く検
出するための圧力検出回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure detection circuit for sensitively detecting a pressure change of a pressure sensitive sensor using a variable resistance type pressure sensitive conductive rubber.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車用のパワーウィンドの自動開閉装
置には、異物の挟み込みを防止するために平板状の感圧
センサが用いられている。この感圧センサは、例えば加
圧することによって抵抗値が変化する感圧導電性ゴム
を、所定形状の一対の電極で挟み込み、その上からカバ
ーで被覆した構成を有している。感圧センサの抵抗値を
R s ,感圧センサに加えられる圧力をPとすると、 Rs ∝P-N ・・・・・(1) という式が成立する。ただし、式(1) 中のNは正の定数
である。このような感圧センサに用いられる従来の圧力
検出回路としては、図1に示すような回路10がある。
図1において、感圧センサ11によって負帰還をかけた
第1増幅器12の反転入力端には抵抗値R1 の抵抗13
を介してトランジスタ14のコレクタが接続されてい
る。上記トランジスタ14のエミッタには−Vc の電圧
が印加されている。上記第1増幅器12の出力端に反転
入力端を接続するとともに、非反転入力端に基準電圧E
ref1を印加した第2増幅器16の出力端は、抵抗値R4
の抵抗17と容量値C1 の接地コンデンサ18から構成
される時定数回路19を介して、上記トランジスタ14
のベースに接続されている。上記トランジスタ14のエ
ミッタ電流の値は上記ベースに印加される電圧に応じて
変化する。2. Description of the Related Art Automatic opening and closing equipment for power windows for automobiles
In order to prevent foreign matter from being caught, the flat pressure-sensitive
A sensor is used. This pressure-sensitive sensor is, for example,
Pressure-sensitive conductive rubber whose resistance changes with pressure
It is sandwiched between a pair of electrodes with a predetermined shape, and the cover is
It has a structure covered with a. The resistance value of the pressure sensor
R s, Where P is the pressure applied to the pressure-sensitive sensor, Rs∝P-N The formula (1) holds. However, N in equation (1) is a positive constant
Is. Conventional pressure used in such pressure sensitive sensors
As the detection circuit, there is a circuit 10 as shown in FIG.
In FIG. 1, negative feedback is applied by the pressure sensitive sensor 11.
A resistance value R is provided at the inverting input terminal of the first amplifier 12.1Resistance 13
The collector of the transistor 14 is connected via
It -V is applied to the emitter of the transistor 14cVoltage
Is being applied. Invert to the output terminal of the first amplifier 12
Connect the input terminal and connect the reference voltage E to the non-inverting input terminal.
ref1The output terminal of the second amplifier 16 to which theFour
Resistance 17 and capacitance value C1Consist of the grounding capacitor 18 of
Through the time constant circuit 19
Connected to the base of. D of the transistor 14
The value of the mitter current depends on the voltage applied to the base.
Change.
【0003】ところで、感圧センサ11の主体をなす上
記感圧導電性ゴムの抵抗値Rs は、加圧のみによって変
化するものではなく、周囲温度の変化や使用年月を重ね
ることによっても変動する他、元々製造時においてある
程度のばらつきがある。これに対処するために、上記圧
力検出回路10では第2増幅器16及びトランジスタ1
4等を設けている。第2増幅器16は自らの反転入力端
に印加される第1増幅器12の出力電圧Eout1を、基準
電圧Eref1と同じ値に保持する機能がある。例えば周囲
温度の変化によってRs が高くなると、出力電圧Eout1
は増加しようとする傾向を示すが、これを検知した第2
増幅器16は時定数回路19を介してトランジスタ14
のベースに印加する電圧を変化させることにより、エミ
ッタ電流の値を減少させる。エミッタ電流値が減少する
と、センサ電流Is が減少するので、上記Eout1の増加
傾向は抑制される。このようにして、時定数回路19に
よって設定される時間を経過した後では、Eout1の値は
Eref1に等しくなり、以降はこの平衡状態を維持する。By the way, the resistance value R s of the pressure-sensitive conductive rubber, which is the main constituent of the pressure-sensitive sensor 11, does not change only by pressurization, but it also changes with changes in ambient temperature and years of use. In addition, there are some variations in the manufacturing process. In order to deal with this, in the pressure detection circuit 10, the second amplifier 16 and the transistor 1 are provided.
4 etc. are provided. The second amplifier 16 has a function of holding the output voltage E out1 of the first amplifier 12 applied to its own inverting input terminal at the same value as the reference voltage E ref1 . For example, if R s rises due to changes in ambient temperature, the output voltage E out1
Shows a tendency to increase, but the second
The amplifier 16 includes a transistor 14 via a time constant circuit 19.
The value of the emitter current is reduced by changing the voltage applied to the base of the. When the emitter current value decreases, the sensor current I s decreases, so that the increasing tendency of E out1 is suppressed. In this way, the value of E out1 becomes equal to E ref1 after the elapse of the time set by the time constant circuit 19, and thereafter this balanced state is maintained.
【0004】このような状態で、ユーザが駆動スイッチ
23を押圧することによってコントローラ24が動作状
態となりパワーウィンド(図示せず)開閉用のモータ2
6を駆動させ、パワーウィンドの例えば閉鎖が開始され
る。パワーウィンドの閉鎖途中で異物の挟み込みがある
と感圧センサ11が加圧され、その抵抗値Rs が急激に
低下するので、第1増幅器12の出力電圧Eout1が急激
に下降する。この下降したEout1が所定の電圧Vp を下
回ることによって、電圧コンパレータ27はその出力を
反転させる。これを検知したコントローラ24は上記モ
ータ26を停止させる。したがって、異物を挟み込んだ
状態でパワーウィンドがさらに閉鎖しようとすることに
よってパワーウィンドの駆動機構を破損したり、挟み込
まれた異物を破壊したりすることを防止できる。In such a state, when the user presses the drive switch 23, the controller 24 becomes an operating state and the motor 2 for opening and closing the power window (not shown).
6 is activated and the closing of the power window, for example, is initiated. If a foreign substance is trapped during the closing of the power window, the pressure sensor 11 is pressurized and its resistance value R s sharply drops, so that the output voltage E out1 of the first amplifier 12 sharply drops. When this lowered E out1 falls below the predetermined voltage V p , the voltage comparator 27 inverts its output. The controller 24 that detects this stops the motor 26. Therefore, it is possible to prevent the drive mechanism of the power window from being damaged or the foreign matter sandwiched by the power window to be further closed when the foreign matter is sandwiched between the power window and the power window.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記(1) 式
から明らかなように、圧力Pが大きくなるほど、圧力増
加に対する抵抗値Rs の低下率が小さくなる。すなわ
ち、周囲温度の低下等によってRs の値が小さくなると
Rs が大きい場合に比べ、同じ圧力Pが加わってもRs
の低下量は小さくなり、感圧センサ11自体の感圧感度
が低下してしまう。これは、周囲温度の低下に応じてR
s が低下するだけでなく、感圧センサ11のカバーが縮
むこと等も影響していると考えられる。However, as is clear from the above equation (1), as the pressure P increases, the rate of decrease of the resistance value R s with the increase of the pressure decreases. That is, compared with a case value becomes smaller when R s of R s by a reduction such as the ambient temperature is high, even if applied the same pressure P is R s
Is small, and the pressure sensitivity of the pressure sensor 11 itself is reduced. This is due to the decrease in R
It is considered that not only s decreases but also that the cover of the pressure-sensitive sensor 11 contracts.
【0006】このように感圧センサ11自体の異物挟み
込み検出感度が低下するのに対して、上記電圧コンパレ
ータ27のしきい値は所定の一定値であるため、装置全
体として異物挟み込み検出感度が低下する。したがっ
て、Rs が一定値以上に低下すると、異物の挟み込みが
あっても上記Eout1の降下量が小さくEout1が上記Vp
を下回ることができないため、電圧コンパレータ27の
出力が反転せず、異物の挟み込みを報知することができ
なくなる。As described above, the foreign matter entrapment detection sensitivity of the pressure-sensitive sensor 11 itself is lowered, whereas the threshold value of the voltage comparator 27 is a predetermined constant value, so that the foreign matter entrapment detection sensitivity of the entire apparatus is lowered. To do. Therefore, when R s is reduced to a predetermined value or more, lowering of the even entrapment of foreign object E out1 small E out1 is above V p
Therefore, the output of the voltage comparator 27 is not inverted, and it becomes impossible to notify that the foreign matter is caught.
【0007】また、パワーウィンド閉鎖直前に感圧セン
サ11が加圧されていない場合と、加圧されている場合
とでは、後者の方が異物挟み込み検出感度が低くなる問
題もある。例えば子供の悪戯等によって、感圧センサ1
1がパワーウィンド閉鎖直前まで加圧されている場合に
おいては、直前までの加圧によってRs が低下してお
り、しかもRs が低下した状態で圧力検出回路10が上
記平衡状態にあるため、加圧を止めることによって一時
的にRs が上昇し、Eout1も上昇する。このようにして
Eout1が上昇した状態で異物の挟み込みがあると、結果
的に上記しきい値が電圧コンパレータ27所定の値より
も大きくなってしまう。したがって、異物の挟み込みに
よるRs の低下量が通常程度であっても電圧コンパレー
タ27の出力を反転させることができなくなる。上記課
題を解決するために、本発明は、感圧センサの感圧感度
の低下を簡単な手段にてローコストで補償することがで
きる圧力検出回路を提供することを目的とする。Further, there is a problem that the foreign matter entrapment detection sensitivity is lower in the latter case depending on whether the pressure sensitive sensor 11 is not pressurized immediately before the power window is closed or when it is pressurized. For example, the pressure-sensitive sensor 1 is caused by a mischief of a child.
When 1 is pressurized just before the power window is closed, R s is lowered by the pressure just before the power window is closed, and the pressure detection circuit 10 is in the equilibrium state when R s is reduced. By stopping the pressurization, R s rises temporarily and E out1 also rises. In this way, if a foreign object is trapped when E out1 is increased, the threshold value becomes larger than the predetermined value of the voltage comparator 27 as a result. Therefore, the output of the voltage comparator 27 cannot be inverted even if the decrease amount of R s due to the entrapment of the foreign matter is about normal. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a pressure detection circuit capable of compensating for a decrease in pressure-sensitive sensitivity of a pressure-sensitive sensor with a simple means at low cost.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明は、加圧力に応じて抵抗値が変化する感圧セ
ンサによって負帰還をかけた第1増幅器と、この第1増
幅器の出力端に反転入力端を接続するとともに、非反転
入力端には第1の基準電源を接続し、出力端から制御信
号を発生する第2増幅器と、上記第1増幅器の反転入力
端に第1抵抗を介して接続され、制御端に供給される上
記制御信号に応じて電流値が変化する定電流素子と、上
記制御信号の変化時から上記制御端の電位が平衡値に到
達するまでの時間を設定する時定数回路と、上記第1増
幅器の出力端に第2抵抗を介して一方の入力端を接続
し、第2の基準電源を他方の入力端に接続したコンパレ
ータと、上記第1抵抗と上記定電流素子との接続点を、
上記コンパレータの上記一方の入力端に接続する第3抵
抗とを備え、上記コンパレータの出力信号に基づいて圧
力検出するように圧力検出回路を構成してある。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a first amplifier which is negatively fed back by a pressure-sensitive sensor whose resistance value changes in response to a pressing force, and a first amplifier of the first amplifier. An inverting input terminal is connected to the output terminal, a first reference power source is connected to the non-inverting input terminal, and a second amplifier that generates a control signal from the output terminal and a first amplifier are connected to the inverting input terminal of the first amplifier. A constant current element connected via a resistor, the current value of which changes according to the control signal supplied to the control end, and the time from the change of the control signal until the potential of the control end reaches an equilibrium value. A time constant circuit for setting, a comparator in which one input end is connected to the output end of the first amplifier via a second resistor, and a second reference power source is connected to the other input end, and the first resistor And the connection point between the constant current element and
A third resistor connected to the one input end of the comparator is provided, and the pressure detection circuit is configured to detect the pressure based on the output signal of the comparator.
【0009】[0009]
【作用】上記によれば、平衡状態において例えば周囲温
度の低下によって感圧センサの抵抗値が低下すると、第
1増幅器の出力信号は低減傾向を示す。これを検出した
第2増幅器は、制御信号をハイレベルに変化させる。こ
れによって、定電流素子の制御端の電位が上昇し、定電
流素子の電流値が増加するので、感圧センサを流れるセ
ンサ電流が増加して行く。そして、時定数回路によって
設定された時間を経過すると、上記定電流素子の制御端
の電位が平衡値に到達するので、第1増幅器の出力は第
2増幅器の基準電源と同じ電圧レベル(又は電流値)を
回復する。このとき、第2増幅器が制御信号を所定値に
低下させ、圧力検出回路は再度平衡状態となる。According to the above, when the resistance value of the pressure sensitive sensor decreases in the equilibrium state due to a decrease in ambient temperature, for example, the output signal of the first amplifier tends to decrease. The second amplifier, which detects this, changes the control signal to the high level. As a result, the potential at the control end of the constant current element rises and the current value of the constant current element increases, so the sensor current flowing through the pressure sensitive sensor increases. Then, when the time set by the time constant circuit elapses, the potential at the control end of the constant current element reaches the equilibrium value, so that the output of the first amplifier has the same voltage level (or current) as the reference power source of the second amplifier. Value). At this time, the second amplifier lowers the control signal to a predetermined value, and the pressure detection circuit is in the equilibrium state again.
【0010】上記定電流素子の電流値の増加によって、
第1抵抗と定電流素子との接続点の電圧レベルが下降す
る。このため、コンパレータの一方の入力端の電位は第
2抵抗、第3抵抗の分圧比に応じて降下し、第2の基準
電源によって供給される基準電圧(又は電流)との差が
縮小する。したがって、コンパレータの出力反転のため
のしきい値が小さくなり、圧力検出回路の感度が上昇さ
れる。ただし、このときコンパレータの上記一方の入力
端の電位が上記他方の入力端の電位より低くなることが
ないように、第2抵抗と第3抵抗の抵抗値が設定されて
いる。By increasing the current value of the constant current element,
The voltage level at the connection point between the first resistor and the constant current element drops. Therefore, the potential at one input terminal of the comparator drops according to the voltage division ratio of the second resistor and the third resistor, and the difference from the reference voltage (or current) supplied by the second reference power supply is reduced. Therefore, the threshold value for inverting the output of the comparator becomes small, and the sensitivity of the pressure detection circuit is increased. However, at this time, the resistance values of the second resistor and the third resistor are set so that the potential of the one input end of the comparator does not become lower than the potential of the other input end.
【0011】上記において、上記コンパレータの上記一
方の入力端を非反転入力端とし、上記他方の入力端を反
転入力端とした場合には、上記コンパレータは、平衡状
態におけるハイレベル出力をローレベルに反転すること
により異物の挟み込みを報知する。逆に、上記コンパレ
ータの上記一方の入力端を反転入力端とし、上記他方の
入力端を非反転入力端とした場合には、上記コンパレー
タは、平衡状態におけるローレベル出力をハイレベルに
反転することにより異物の挟み込みを報知する。以下、
本発明の一実施例について図面を参照しながら説明す
る。ただし、図1に示した部品と対応するものには同一
の符号が付してある。In the above, when the one input terminal of the comparator is a non-inverting input terminal and the other input terminal is an inverting input terminal, the comparator outputs a high level output in a balanced state to a low level. By reversing, it is notified that the foreign matter is caught. Conversely, when the one input terminal of the comparator is the inverting input terminal and the other input terminal is the non-inverting input terminal, the comparator should invert the low level output in the balanced state to the high level. Informs that a foreign object is caught. Less than,
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, components corresponding to those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
【0012】[0012]
【実施例】図2において、感圧センサ11によって負帰
還をかけた第1増幅器12の反転入力端には、抵抗値R
1 の第1抵抗13を介してトランジスタ14のコレクタ
が接続されている。トランジスタ14のエミッタには−
Vc の電圧源が接続されている。第1増幅器12の非反
転入力端は接地され、第1増幅器12の出力端は第2増
幅器16の反転入力端に接続されている。上記第2増幅
器16の非反転入力端には基準電圧Eref1が印加されて
いる。第2増幅器16の出力端に接続された抵抗値R4
の抵抗17と容量値C1 のコンデンサ18によって時定
数回路19が構成されている。この時定数回路19の時
定数はτ=R4 C1 である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 2, a resistance value R is applied to an inverting input terminal of a first amplifier 12 which is negatively fed back by a pressure sensitive sensor 11.
The collector of the transistor 14 via a first resistor 13 of 1 is connected. For the emitter of the transistor 14,
A voltage source of V c is connected. The non-inverting input terminal of the first amplifier 12 is grounded, and the output terminal of the first amplifier 12 is connected to the inverting input terminal of the second amplifier 16. The reference voltage E ref1 is applied to the non-inverting input terminal of the second amplifier 16. The resistance value R 4 connected to the output terminal of the second amplifier 16
A resistor 17 and a capacitor 18 having a capacitance value C 1 form a time constant circuit 19. The time constant of the time constant circuit 19 is τ = R 4 C 1 .
【0013】上記第1増幅器12の出力端は抵抗値R2
の第2抵抗28を介して電圧コンパレータ27の非反転
入力端に接続されている。電圧コンパレータ27の非反
転入力端には、抵抗値R3 の第3抵抗29を介して上記
第1抵抗13とトランジスタ14との接続点Qが接続さ
れている。他方、電圧コンパレータ27の反転入力端に
は電圧Eref2の電圧源31の陰極が接続されている。こ
の電圧源31の陽極には、上記第2増幅器16の非反転
入力端に基準電圧Eref1を印加する電圧源32の陽極が
接続されている。ここで、Eref1>Eref2であるから、
電圧コンパレータ27の反転入力端に印加される電圧E
r (=Eref1−Eref2)は正の値を示す。電圧源31,
32を上記のように接続することによって、何らかの原
因で電圧源32が発生するEref1の値に変動が生じたと
しても、第1増幅器12の出力電圧Eout1と電位Er と
の相対的な関係は保持されるので、圧力検出回路30の
動作の信頼性を向上させることができる。The output terminal of the first amplifier 12 has a resistance value R 2
Is connected to the non-inverting input terminal of the voltage comparator 27 via the second resistor 28. The connection point Q between the first resistor 13 and the transistor 14 is connected to the non-inverting input terminal of the voltage comparator 27 via the third resistor 29 having the resistance value R 3 . On the other hand, the cathode of the voltage source 31 of the voltage E ref2 is connected to the inverting input terminal of the voltage comparator 27. The anode of this voltage source 31 is connected to the anode of the voltage source 32 that applies the reference voltage E ref1 to the non-inverting input terminal of the second amplifier 16. Here, since E ref1 > E ref2 ,
The voltage E applied to the inverting input terminal of the voltage comparator 27
r (= E ref1 −E ref2 ) indicates a positive value. Voltage source 31,
By connecting 32 as described above, even if the value of E ref1 generated by the voltage source 32 fluctuates for some reason, the relative value between the output voltage E out1 of the first amplifier 12 and the potential E r. Since the relationship is maintained, the reliability of the operation of the pressure detection circuit 30 can be improved.
【0014】以下、上記のような構成からなる本実施例
の圧力検出回路30の作用について説明する。平衡状態
(以下、「第1の平衡状態」と述べる)において、周囲
温度の低下等によって感圧センサ11の抵抗値Rs が低
下すると、第1増幅器12の出力電圧Eout1は降下傾向
を示す。これを検出した第2増幅器16は時定数回路1
9を介してトランジスタ14のベースの電位を上昇させ
るので、エミッタ−ベース間の順方向バイアスは大きく
なり、トランジスタ14のエミッタ電流が増加する。こ
のエミッタ電流の増加によってセンサ電流Is が増加し
て行くので、出力電圧Eout1も上昇して行く。上記時定
数τに基づいて時定数回路19が設定する時間を経過し
た時点では、トランジスタ14のベースの上記電位が平
衡値に到達するとともに、出力電圧Eout1の降下傾向は
解消されて上記Eout1は基準電圧Eref1と同一レベルに
回復される。そして以降は、この平衡状態(以下、「第
2の平衡状態」と述べる)が維持される。ところで、第
2の平衡状態では第1の平衡状態と比べて抵抗値Rs が
低下しているので、上記式(1) から明らかなように、感
圧センサ11自体の異物挟み込み検出感度が低下してい
る。すなわち、異物の挟み込みによって同じだけの圧力
が加わっても、上記Rs の低下量が小さいため上記E
out1の降下量は小さい。The operation of the pressure detecting circuit 30 of the present embodiment having the above structure will be described below. In the equilibrium state (hereinafter, referred to as “first equilibrium state”), when the resistance value R s of the pressure sensor 11 decreases due to a decrease in ambient temperature or the like, the output voltage E out1 of the first amplifier 12 tends to decrease. . The second amplifier 16 that has detected this is the time constant circuit 1
Since the potential of the base of the transistor 14 is raised via 9, the forward bias between the emitter and the base is increased, and the emitter current of the transistor 14 is increased. Since the sensor current I s increases due to the increase in the emitter current, the output voltage E out1 also increases. At the time when the time set by the time constant circuit 19 based on the time constant τ has elapsed, the potential of the base of the transistor 14 reaches the equilibrium value, and the drop tendency of the output voltage E out1 is canceled and the above E out1 is eliminated. Is restored to the same level as the reference voltage E ref1 . After that, this equilibrium state (hereinafter, referred to as "second equilibrium state") is maintained. By the way, in the second equilibrium state, the resistance value R s is lower than that in the first equilibrium state. Therefore, as is clear from the equation (1), the foreign matter entrapment detection sensitivity of the pressure sensor 11 itself is lowered. is doing. That is, even if the same amount of pressure is applied due to the entrapment of foreign matter, the amount of decrease in R s is small, so
The amount of out1 drop is small.
【0015】上記第1及び第2の平衡状態においては、
電圧コンパレータ27の出力電圧Eout2はハイレベルを
維持している。このとき電圧コンパレータ27の非反転
入力端の電位Eint は、第2抵抗28と第3抵抗29と
の抵抗値に基づいた分圧比を用いて次式で与えられる。 Eint =Eref1−(Eref1−EQ )R2 /(R2 +R3 ) =(Eref1R3 +EQ R2 )/(R2 +R3 )・・・・ (2) ただし、式 (2)では平衡状態において、Eout1=Eref1
であることを用いた。他方、上記第2の平衡状態とする
ために、センサ電流Is を増加したので、その増加量に
応じて上記点Qの電位EQ が降下している。電位EQ が
降下すると電圧コンパレータ27の非反転入力端の電位
Eint は上記式 (2)に応じて降下する。ただし、平衡状
態における上記Eint のレベルは少なくとも上記Er よ
り高くなければならない。そのためには、上記式 (2)の
EQ に−Vc の値を代入することによって得られたE
int の値がEint >Er の関係を満足するように抵抗値
R3 ,R2 ,及び基準電圧Eref1を選定すればよい。上
記EQ の値が−Vc を下回ることは起こり得ないからで
ある。In the above-mentioned first and second equilibrium states,
The output voltage E out2 of the voltage comparator 27 maintains the high level. At this time, the potential E int of the non-inverting input terminal of the voltage comparator 27 is given by the following equation using the voltage division ratio based on the resistance values of the second resistor 28 and the third resistor 29. E int = E ref1 − (E ref1 −E Q ) R 2 / (R 2 + R 3 ) = (E ref1 R 3 + E Q R 2 ) / (R 2 + R 3 ) ... (2) In (2), E out1 = E ref1 in the equilibrium state
Was used. On the other hand, since the sensor current I s is increased in order to bring it to the second equilibrium state, the potential E Q at the point Q drops according to the amount of increase. When the potential E Q drops, the potential E int at the non-inverting input terminal of the voltage comparator 27 drops according to the above equation (2). However, the level of E int at equilibrium must be higher than at least E r . For that purpose, E obtained by substituting the value of −V c into E Q of the above equation (2)
The resistance values R 3 , R 2 and the reference voltage E ref1 may be selected so that the value of int satisfies the relationship of E int > E r . This is because the value of E Q cannot fall below −V c .
【0016】第2の平衡状態における上記Eint が降下
するということは、電圧コンパレータ27の出力を反転
するためのしきい値が小さくなることを意味するので、
上記Eint の降下によって圧力検出回路30の検出感度
は上昇する。すなわち、上記Rs の低下による感圧セン
サ11自体の検出感度の低下の影響を、圧力検出回路3
0の検出感度の上昇によって補償するものである。第2
の平衡状態において、異物の挟み込みがあれば、上記R
s は急激に低下するが、その低下量は小さいので、上記
Eout1の降下量も小さい。上記式 (2)において、Eref1
をEout1に置き換えると、 Eint =(Eout1R3 +EQ R2 )/(R2 +R3 )・・・・ (3) となる。The drop of E int in the second equilibrium state means that the threshold value for inverting the output of the voltage comparator 27 becomes smaller, and therefore,
The detection sensitivity of the pressure detection circuit 30 increases due to the drop of E int . That is, the influence of the decrease in the detection sensitivity of the pressure-sensitive sensor 11 itself due to the decrease in R s will be explained.
The compensation is made by increasing the detection sensitivity of 0. Second
If foreign matter is caught in the equilibrium state of
Although s rapidly decreases, the amount of decrease is small, so the amount of decrease in E out1 is also small. In the above formula (2), E ref1
When E is replaced with E out1 , E int = (E out1 R 3 + E Q R 2 ) / (R 2 + R 3 ) ... (3)
【0017】この式 (3)は単に、電位Eout1と電位EQ
とを、R2 ,R3 にて分圧することを示しているので、
平衡状態でなくても成立する。式 (3)において、上記R
s が低下した直後について考えるなら、EQ の変化を無
視できるので、Eint はEout1の降下量に応じて降下す
る。少なくともこの時点のEint のレベルは上記Erを
下回るため、電圧コンパレータ27の出力はハイレベル
からローレベルに反転される。これを検出したコントロ
ーラ(図示せず)は、パワーウィンドの閉鎖を停止する
等、図1に示す従来例と同様な動作を行う。このように
して圧力検出回路30は、上記Rs の低下前とほぼ同じ
感度にて異物の挟み込み検出を行うことが可能である。This equation (3) is simply expressed by the potential E out1 and the potential E Q.
Since it indicates that and are divided by R 2 and R 3 ,
Applies even when not in equilibrium. In the formula (3), R
If we think about the time immediately after s has dropped, the change in E Q can be ignored, so E int drops according to the amount of drop in E out1 . At least at this time, the level of E int is lower than the above E r , so that the output of the voltage comparator 27 is inverted from the high level to the low level. The controller (not shown) that detects this performs the same operation as the conventional example shown in FIG. 1 such as stopping the closing of the power window. In this way, the pressure detection circuit 30 can detect the trapping of the foreign matter with substantially the same sensitivity as before the decrease of R s .
【0018】他方、周囲温度の上昇等によってRs が上
昇した場合には、上記Eout1は上昇傾向を示し、これを
検出した第2増幅器16はトランジスタ14のベースの
電位を下降させてエミッタ電流値を減少させることによ
り、センサ電流Is を減少させる。これによりEout1は
下降して上記時定数回路19によって設定された時間を
経過した後では、Eout1の電圧レベルはEref1に等しく
なる。このとき点Qの電位EQ は上昇するので、上記式
(2)で与えられるEint の値は上昇し、上記しきい値は
大きくなる。すなわち、Rs が上昇することによって感
圧センサ11自体の異物挟み込み検出感度が上昇し過ぎ
て過敏になることをも、圧力検出回路30によって防止
することができる。したがって、圧力検出回路30は所
望の一定の感度にて安定した異物の挟み込み検出を可能
にするものである。On the other hand, when R s rises due to a rise in ambient temperature, the above E out1 tends to rise, and the second amplifier 16 which detects this rises the potential of the base of the transistor 14 to reduce the emitter current. By reducing the value, the sensor current I s is reduced. As a result, E out1 drops and after a lapse of the time set by the time constant circuit 19, the voltage level of E out1 becomes equal to E ref1 . At this time, the potential E Q at the point Q rises, so the above equation
The value of E int given by (2) rises, and the threshold value increases. In other words, the pressure detection circuit 30 can prevent the sensitivity of the pressure sensor 11 itself from being excessively increased due to the increase of R s and the detection sensitivity of the pressure sensor 11 itself. Therefore, the pressure detection circuit 30 is capable of detecting the entrapment of a foreign substance with a desired and constant sensitivity.
【0019】また、パワーウィンド閉鎖直前に感圧セン
サ11を加圧していた場合には、閉鎖直前の加圧力Pに
応じてセンサ電流Is が増加し、これに伴って電位EQ
は下降する。このため上記Eint は下降して上記しきい
値は小さくなる。この平衡状態において、急に加圧を止
めてパワーウィンドの閉鎖を開始する場合について考察
する。加圧を止めることによってRs は上昇しEout1が
上昇するため、式 (3)に応じてEint も上昇し、上記し
きい値も大きくなる。上記時定数τがパワーウィンドの
閉鎖速度に対して十分に短い場合には、パワーウィンド
の閉鎖途中にトランジスタ14のベース電位が平衡値に
到達し、上記Eout1はEref1と同一レベルに回復される
とともに、センサ電流Is の減少による電位EQ の上昇
が生じる。したがって、Eint は式 (2)によって定まる
量だけ上昇し、これに応じて上記しきい値が大きくな
る。R3 に対してR2 が大きいほど、Eint の上昇量は
大きくなる。また、Eref1の値が小さいほどEint の上
昇量は大きくなる。これに対して感圧センサ11自体の
感度は、上述したようにRs の上昇によって高まるの
で、装置全体としては、圧力検出の感度はほぼ一定に保
持される。したがって、この閉鎖途中に異物の挟み込み
があれば、圧力検出回路30は一定の感度でこれを検出
することができる。時定数τが十分に短い場合、図1に
示す従来例では感圧センサ11自体の感度が上昇するの
に対して、しきい値は所定の一定値を回復しているの
で、装置全体として感度が上昇してしまう。しかもこの
感度の上昇量は閉鎖直前の加圧力Pに依存しているた
め、直前の加圧が強い場合には装置全体が過敏になって
しまう。When the pressure sensor 11 is pressurized just before the power window is closed, the sensor current I s is increased according to the pressure P immediately before the power window is closed, and the potential E Q is accordingly increased.
Goes down. Therefore, the E int drops and the threshold becomes small. In this equilibrium state, consider the case where the pressurization is suddenly stopped and the closing of the power window is started. By stopping the pressurization, R s rises and E out1 rises, so E int also rises according to the equation (3), and the threshold value also increases. When the time constant τ is sufficiently shorter than the closing speed of the power window, the base potential of the transistor 14 reaches the equilibrium value during the closing of the power window, and the E out1 is restored to the same level as the E ref1. In addition, the potential E Q rises due to the decrease in the sensor current I s . Therefore, E int increases by an amount determined by the equation (2), and the threshold value increases accordingly. The larger R 2 is relative to R 3 , the larger the increase amount of E int . Further, the smaller the value of E ref1, the larger the increase amount of E int . On the other hand, the sensitivity of the pressure-sensitive sensor 11 itself is increased by the increase of R s as described above, so that the sensitivity of the pressure detection is kept substantially constant in the entire apparatus. Therefore, if a foreign object is caught during the closing, the pressure detection circuit 30 can detect it with a certain sensitivity. When the time constant τ is sufficiently short, the sensitivity of the pressure-sensitive sensor 11 itself increases in the conventional example shown in FIG. 1, whereas the threshold value recovers a predetermined constant value, so that the sensitivity of the entire apparatus is reduced. Will rise. Moreover, since the amount of increase in the sensitivity depends on the pressing force P immediately before closing, the entire apparatus becomes sensitized when the pressing force immediately before is strong.
【0020】他方、何らかの理由で時定数τを十分に短
くできない場合には、EQ の上昇及びEout1の下降は時
定数τに応じて遅れて現れる。この場合パワーウィンド
の閉鎖途中では、トランジスタ14のベース電位は平衡
値に到達することができず、上記式 (3)において、EQ
は僅かに上昇するもののほぼ一定でありEout1は僅かに
下降するものの依然Eref1より上昇したままである。し
たがって、Eint は式(3)によって定まる量だけ上昇
し、これに応じて上記しきい値も大きくなる。この場
合、上記Vc が大きいほどEQ の上昇量が大きくなるの
でEint の上昇量は大きい。これに対して感圧センサ1
1自体の感度は、上述したようにRs の上昇によって高
まるので、装置全体としては、圧力検出の感度はほぼ一
定に保持される。この場合、図1に示す従来例と比べる
と、上記R2 ,R3 によって分圧しているために、E
int の上昇量は小さい。さらに、Rs の上昇に起因する
感圧センサ11自体の感度の上昇もあるため、装置全体
としての圧力検出の感度の低下は、生じたとしても非常
に小さい。また、R2 ,R3 ,Vc の値を選定すること
によってEint の上昇量を任意に設定することができ
る。On the other hand, if the time constant τ cannot be made sufficiently short for some reason, the rise of E Q and the fall of E out1 appear with a delay according to the time constant τ. In the course this case the power window closing, the base potential of the transistor 14 can not reach an equilibrium value, in the above formula (3), E Q
Is slightly constant but is almost constant, and E out1 is slightly decreased but still higher than E ref1 . Therefore, E int increases by an amount determined by the equation (3), and the threshold value also increases accordingly. In this case, the larger the above-mentioned V c , the larger the increase amount of E Q , and thus the increase amount of E int is larger. On the other hand, the pressure sensor 1
Since the sensitivity of 1 itself is increased by the increase of R s as described above, the sensitivity of pressure detection is maintained substantially constant in the entire device. In this case, compared with the conventional example shown in FIG. 1, since the voltage is divided by R 2 and R 3 ,
The amount of increase in int is small. Furthermore, since the sensitivity of the pressure-sensitive sensor 11 itself increases due to the increase in R s , the decrease in the pressure detection sensitivity of the entire device is very small, if any. Further, the amount of increase of E int can be set arbitrarily by selecting the values of R 2 , R 3 and V c .
【0021】また、上記実施例においてはトランジスタ
14としてバイポーラトランジスタを用いたがFET等
のユニポーラトランジスタを用いてもよい。また、第2
増幅器16の非反転入力端にEref1を印加するための電
圧源と、電圧コンパレータ27の反転入力端にEr を印
加するための電圧源とは上記実施例のように接続するこ
となく全く別個に設けてもよい。In the above embodiment, the bipolar transistor is used as the transistor 14, but a unipolar transistor such as FET may be used. Also, the second
The voltage source for applying E ref1 to the non-inverting input terminal of the amplifier 16 and the voltage source for applying E r to the inverting input terminal of the voltage comparator 27 are completely separate without connecting as in the above embodiment. May be provided.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上に詳説したように、本発明によれ
ば、感圧センサの抵抗値の低下による感圧センサ自体の
感度の低下が、圧力検出回路の感度の上昇によって補償
されるので、種々の原因によって感圧センサの抵抗値が
低下した場合でも充分に高い感度にて異物の挟み込み検
出を行うことができる。逆に、感圧センサの抵抗値が上
昇して感圧センサ自体が過敏になった場合には、圧力検
出回路の感度は低下するので、感圧センサが過敏である
ことによって誘起される誤動作等の弊害を防止すること
ができる。したがって、本発明の圧力検出回路は、低過
ぎることもなく高過ぎることもない、所望の一定の感度
にて安定した異物の挟み込み検出を行うことを可能にす
るものである。しかも、このような回路を簡単な手段を
用いてローコストにて提供することができる。As described in detail above, according to the present invention, the decrease in the sensitivity of the pressure sensitive sensor itself due to the decrease in the resistance value of the pressure sensitive sensor is compensated by the increase in the sensitivity of the pressure detection circuit. Even if the resistance value of the pressure-sensitive sensor decreases due to various causes, it is possible to detect the entrapment of the foreign matter with sufficiently high sensitivity. Conversely, if the resistance value of the pressure-sensitive sensor rises and the pressure-sensitive sensor itself becomes hypersensitive, the sensitivity of the pressure detection circuit decreases, so malfunctions and the like induced by the hypersensitivity of the pressure-sensitive sensor. The harmful effect of can be prevented. Therefore, the pressure detection circuit of the present invention enables stable detection of trapping a foreign substance with a desired constant sensitivity, which is neither too low nor too high. Moreover, such a circuit can be provided at low cost by using simple means.
【0023】[0023]
【図1】圧力検出回路の従来例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional example of a pressure detection circuit.
【図2】本発明の一実施例に係る圧力検出回路を示す回
路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a pressure detection circuit according to an embodiment of the present invention.
11 感圧センサ 12 第1増幅器 13 第1抵抗 14 トランジスタ(定電流素子) 16 第2増幅器 19 時定数回路 27 (電圧)コンパレータ 28 第2抵抗 29 第3抵抗 30 圧力検出回路 P 加圧力 Q 接続点 Rs (感圧センサの)抵抗値11 Pressure Sensitive Sensor 12 First Amplifier 13 First Resistor 14 Transistor (Constant Current Element) 16 Second Amplifier 19 Time Constant Circuit 27 (Voltage) Comparator 28 Second Resistor 29 Third Resistor 30 Pressure Detection Circuit P Pressurization Q Connection Point R s (pressure sensor) resistance
Claims (1)
サによって負帰還をかけた第1増幅器と、 この第1増幅器の出力端に反転入力端を接続するととも
に、非反転入力端には第1の基準電源を接続し、出力端
から制御信号を発生する第2増幅器と、 上記第1増幅器の反転入力端に第1抵抗を介して接続さ
れ、制御端に供給される上記制御信号に応じて電流値が
変化する定電流素子と、 上記制御信号の変化時から上記制御端の電位が平衡値に
到達するまでの時間を設定する時定数回路と、 上記第1増幅器の出力端に第2抵抗を介して一方の入力
端を接続し、第2の基準電源を他方の入力端に接続した
コンパレータと、 上記第1抵抗と上記定電流素子との接続点を、上記コン
パレータの上記一方の入力端に接続する第3抵抗とを備
え、 上記コンパレータの出力信号に基づいて圧力検出するこ
とを特徴とする圧力検出回路。1. A first amplifier in which a negative feedback is applied by a pressure-sensitive sensor whose resistance value changes according to a pressing force, an inverting input terminal is connected to an output terminal of the first amplifier, and a non-inverting input terminal is connected. Is connected to a first reference power source and is connected to a second amplifier which generates a control signal from an output end, and an inverting input end of the first amplifier via a first resistor, and is supplied to the control end. A constant current element whose current value changes in accordance with the above, a time constant circuit for setting the time from the change of the control signal until the potential of the control end reaches the equilibrium value, and the output end of the first amplifier. One input terminal of the comparator is connected to the other input terminal of the comparator by connecting the second reference power source to the other input terminal via the second resistor, and the one connection point of the first resistor and the constant current element is A third resistor connected to the input end of Pressure detection circuit, characterized in that the pressure detected based on the output signal of the comparator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4252195A JPH0674840A (en) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Pressure detecting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4252195A JPH0674840A (en) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Pressure detecting circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0674840A true JPH0674840A (en) | 1994-03-18 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4252195A Pending JPH0674840A (en) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Pressure detecting circuit |
Country Status (1)
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JP (1) | JPH0674840A (en) |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP4252195A patent/JPH0674840A/en active Pending
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