JPH0682472A - 歪ゲージ式加速度センサ - Google Patents
歪ゲージ式加速度センサInfo
- Publication number
- JPH0682472A JPH0682472A JP23723092A JP23723092A JPH0682472A JP H0682472 A JPH0682472 A JP H0682472A JP 23723092 A JP23723092 A JP 23723092A JP 23723092 A JP23723092 A JP 23723092A JP H0682472 A JPH0682472 A JP H0682472A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acceleration
- acceleration sensor
- arrow
- base
- gauge type
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 所望とする方向の加速度のみを高精度に検出
可能とする。 【構成】 基台24の中央部24aから相互に離反する
方向に延びて薄肉に形成される一対の梁26a,26b
の先端に重錘25a,25bをそれぞれ取付ける。前記
梁26a,26bの表面28には、ブリッジ回路29を
構成する歪ゲージRA〜RHを形成する。したがって、
矢符F1方向の加速度に対しては歪ゲージRA,RD,
RE,RHは共に伸縮し、これに対して矢符F2方向の
加速度に対しては、歪ゲージRA,RDとRE,RHと
は相互に逆相に伸縮する。こうして所望とする矢符F1
方向の加速度のみを高精度に検出することができる。
可能とする。 【構成】 基台24の中央部24aから相互に離反する
方向に延びて薄肉に形成される一対の梁26a,26b
の先端に重錘25a,25bをそれぞれ取付ける。前記
梁26a,26bの表面28には、ブリッジ回路29を
構成する歪ゲージRA〜RHを形成する。したがって、
矢符F1方向の加速度に対しては歪ゲージRA,RD,
RE,RHは共に伸縮し、これに対して矢符F2方向の
加速度に対しては、歪ゲージRA,RDとRE,RHと
は相互に逆相に伸縮する。こうして所望とする矢符F1
方向の加速度のみを高精度に検出することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば自動車のアン
チロックブレーキ制御装置において、推定車体速度の演
算や旋回判定のために用いられる歪ゲージ式加速度セン
サに関する。
チロックブレーキ制御装置において、推定車体速度の演
算や旋回判定のために用いられる歪ゲージ式加速度セン
サに関する。
【0002】
【従来の技術】前記アンチロックブレーキ制御装置は、
各車輪速度が、たとえば車体速度から5km/hだけ低
い値に設定されるスリップ基準以下となると、車輪がロ
ックしかかっていると判断して制動油圧の減圧制御を行
い、車輪と路面との間のスリップ率を最適に保持する装
置である。このようなアンチロックブレーキ制御装置に
おいて、車輪のスリップの影響を除去するために、前記
車体速度として、加速度センサの出力を積算して求めら
れる推定車体速度が用いられる。また旋回時に生じる左
側車輪と右側車輪との車輪速度の差を補償するために、
加速度センサによって横方向の加速度を検出し、旋回判
定を行うように構成されている。このようにして用いら
れる加速度センサには、小形であり、かつ高精度である
ことが望まれており、したがって従来から半導体歪ゲー
ジ式の加速度センサが用いられている。
各車輪速度が、たとえば車体速度から5km/hだけ低
い値に設定されるスリップ基準以下となると、車輪がロ
ックしかかっていると判断して制動油圧の減圧制御を行
い、車輪と路面との間のスリップ率を最適に保持する装
置である。このようなアンチロックブレーキ制御装置に
おいて、車輪のスリップの影響を除去するために、前記
車体速度として、加速度センサの出力を積算して求めら
れる推定車体速度が用いられる。また旋回時に生じる左
側車輪と右側車輪との車輪速度の差を補償するために、
加速度センサによって横方向の加速度を検出し、旋回判
定を行うように構成されている。このようにして用いら
れる加速度センサには、小形であり、かつ高精度である
ことが望まれており、したがって従来から半導体歪ゲー
ジ式の加速度センサが用いられている。
【0003】図6は、典型的な従来技術の歪ゲージ式加
速度センサ1の平面図であり、図7は図6の切断面線A
−Aから見た断面図である。この加速度センサ1は、大
略的に、シリコン製の基板2にU字状の長孔3が形成さ
れて構成されている。前記長孔3によって基板2は、固
定位置に取付けられる基台4と重錘5とに分離されてお
り、重錘5は薄肉の梁6によって前記基台4に揺動変位
自在に支持されている。
速度センサ1の平面図であり、図7は図6の切断面線A
−Aから見た断面図である。この加速度センサ1は、大
略的に、シリコン製の基板2にU字状の長孔3が形成さ
れて構成されている。前記長孔3によって基板2は、固
定位置に取付けられる基台4と重錘5とに分離されてお
り、重錘5は薄肉の梁6によって前記基台4に揺動変位
自在に支持されている。
【0004】梁6において、前記基台4が取付けられる
支持台7とは反対側の表面8には、該梁6の延びる矢符
f2方向に延びる歪ゲージr1,r2と、前記矢符f2
方向とは垂直な矢符f3方向に延びる歪ゲージr3,r
4とが形成されている。これらの歪ゲージr1〜r4
は、図8で示されるようなブリッジ回路9を構成し、加
速度が印加されていない定常状態では、各歪ゲージr1
〜r4の抵抗値は、たとえば5kΩ程度である。
支持台7とは反対側の表面8には、該梁6の延びる矢符
f2方向に延びる歪ゲージr1,r2と、前記矢符f2
方向とは垂直な矢符f3方向に延びる歪ゲージr3,r
4とが形成されている。これらの歪ゲージr1〜r4
は、図8で示されるようなブリッジ回路9を構成し、加
速度が印加されていない定常状態では、各歪ゲージr1
〜r4の抵抗値は、たとえば5kΩ程度である。
【0005】このように構成された加速度センサ1に矢
符f1a方向に加速度が印加されると、歪ゲージr1,
r2が伸長し、前記ブリッジ回路9の入力端子p1,p
2間にたとえば5Vが印加されているとき、出力端子p
3,p4間には10mmVの電位差を生じる。こうして
矢符f1方向の加速度を検出することができる。
符f1a方向に加速度が印加されると、歪ゲージr1,
r2が伸長し、前記ブリッジ回路9の入力端子p1,p
2間にたとえば5Vが印加されているとき、出力端子p
3,p4間には10mmVの電位差を生じる。こうして
矢符f1方向の加速度を検出することができる。
【0006】しかしながら、この従来技術では矢符f2
方向の加速度に対しても重錘5が揺動変位して歪ゲージ
r1,r2が伸縮してしまい、前記矢符f1方向のみの
加速度を正確に検出することができない。
方向の加速度に対しても重錘5が揺動変位して歪ゲージ
r1,r2が伸縮してしまい、前記矢符f1方向のみの
加速度を正確に検出することができない。
【0007】図9は、上述のような問題点を解決するた
めの他の従来技術の歪ゲージ式加速度センサ11の平面
図であり、図10は図9の切断面線B−Bから見た断面
図である。この加速度センサ11は、大略的に、基板1
2に、一対のU字状の長孔13a,13bが形成されて
構成されている。前記長孔13a,13bによって基板
12は、支持台7に固定される該基板12の外周縁部の
基台14と、該基台14の両側部14a,14bから延
設される一対の梁16a,16bと、この梁16a,1
6bによって支持される重錘15とに区分されている。
めの他の従来技術の歪ゲージ式加速度センサ11の平面
図であり、図10は図9の切断面線B−Bから見た断面
図である。この加速度センサ11は、大略的に、基板1
2に、一対のU字状の長孔13a,13bが形成されて
構成されている。前記長孔13a,13bによって基板
12は、支持台7に固定される該基板12の外周縁部の
基台14と、該基台14の両側部14a,14bから延
設される一対の梁16a,16bと、この梁16a,1
6bによって支持される重錘15とに区分されている。
【0008】梁16a,16bの支持台7とは反対側の
表面18には、矢符f2方向に延びて、それぞれ歪ゲー
ジra,rb,rc,rd;re,rf,rg,rhが
形成されている。これらの歪ゲージra〜rhは、図1
1で示されるブリッジ回路19を構成している。これに
よって、図12で示されるような、矢符f2a方向の加
速度に対して、歪ゲージra,rdの縮小は歪ゲージr
e,rhの伸長によって打消され、また歪ゲージrb,
rcの伸長は歪ゲージrf,rgの縮小によって打消さ
れる。こうして矢符f1方向のみの加速度を検出するこ
とができる。
表面18には、矢符f2方向に延びて、それぞれ歪ゲー
ジra,rb,rc,rd;re,rf,rg,rhが
形成されている。これらの歪ゲージra〜rhは、図1
1で示されるブリッジ回路19を構成している。これに
よって、図12で示されるような、矢符f2a方向の加
速度に対して、歪ゲージra,rdの縮小は歪ゲージr
e,rhの伸長によって打消され、また歪ゲージrb,
rcの伸長は歪ゲージrf,rgの縮小によって打消さ
れる。こうして矢符f1方向のみの加速度を検出するこ
とができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述の加速度センサ1
1では、矢符f2方向の加速度に対する感度を零として
矢符f1方向の加速度のみを検出することができるけれ
ども、矢符f1方向に同じ加速度が印加されている場合
には、加速度センサ1に比べてその感度が低いという問
題がある。
1では、矢符f2方向の加速度に対する感度を零として
矢符f1方向の加速度のみを検出することができるけれ
ども、矢符f1方向に同じ加速度が印加されている場合
には、加速度センサ1に比べてその感度が低いという問
題がある。
【0010】本発明の目的は、所望とする方向の加速度
のみを高精度に検出することができる歪ゲージ式加速度
センサを提供することである。
のみを高精度に検出することができる歪ゲージ式加速度
センサを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、固定位置に取
付けられる基台と、前記基台から相互に離反する方向に
延びる一対の取付部材と、前記取付部材を介してそれぞ
れ基台に揺動自在に支持される重錘と、各取付部材にお
いて、該取付部材の延びる方向と平行に延びて形成され
る歪ゲージとを含むことを特徴とする歪ゲージ式加速度
センサである。
付けられる基台と、前記基台から相互に離反する方向に
延びる一対の取付部材と、前記取付部材を介してそれぞ
れ基台に揺動自在に支持される重錘と、各取付部材にお
いて、該取付部材の延びる方向と平行に延びて形成され
る歪ゲージとを含むことを特徴とする歪ゲージ式加速度
センサである。
【0012】
【作用】本発明に従えば、固定位置に取付けられる基台
には一対の重錘が揺動変位自在に取付けられている。前
記各重錘は、前記基台から相互に離反する方向に延びる
一対の取付部材によって支持されており、この取付部材
において該取付部材の延びる方向と平行に歪ゲージが形
成されている。
には一対の重錘が揺動変位自在に取付けられている。前
記各重錘は、前記基台から相互に離反する方向に延びる
一対の取付部材によって支持されており、この取付部材
において該取付部材の延びる方向と平行に歪ゲージが形
成されている。
【0013】したがって、前記取付部材が延びる方向と
は垂直に印加される加速度に対しては、各重錘は同一方
向に揺動変位し、これによって各取付部材に形成された
歪ゲージは共に伸長または縮小する。これに対して、前
記取付部材の延びる方向と平行に加わる加速度に対して
は、各重錘は相互に逆方向に揺動変位、すなわち基台を
中心として点対称に変位し、これによって各取付部材に
形成された歪ゲージは相互に逆の伸縮状態となる。
は垂直に印加される加速度に対しては、各重錘は同一方
向に揺動変位し、これによって各取付部材に形成された
歪ゲージは共に伸長または縮小する。これに対して、前
記取付部材の延びる方向と平行に加わる加速度に対して
は、各重錘は相互に逆方向に揺動変位、すなわち基台を
中心として点対称に変位し、これによって各取付部材に
形成された歪ゲージは相互に逆の伸縮状態となる。
【0014】したがって、前記取付部材の延びる方向と
は平行な方向の加速度に関しては各歪ゲージの出力が逆
相となって打消され、前記垂直な方向のみの加速度を高
精度に検出することができる。
は平行な方向の加速度に関しては各歪ゲージの出力が逆
相となって打消され、前記垂直な方向のみの加速度を高
精度に検出することができる。
【0015】
【実施例】図1は本発明の一実施例の歪ゲージ式加速度
センサ21の平面図であり、図2は図1の切断面線C−
Cから見た断面図である。この加速度センサ21は、大
略的に、シリコン製の基板22に、一対のU字状の長孔
23a,23bが形成されて構成されている。前記長孔
23a,23bによって基板22は、基台24と、一対
の重錘25a,25bとに分割される。前記重錘25
a,25bは、基台24の中央部24aから相互に離反
する方向に延びて薄肉に形成される一対の取付部材であ
る梁26a,26bによってそれぞれ支持されている。
梁26a,26bの厚さW1はたとえば20〜30μm
であり、重錘25a,25bの厚さW2は300μmで
ある。また、基台24の幅W3は8〜10mmであり、
奥行きW4は4〜5mmである。
センサ21の平面図であり、図2は図1の切断面線C−
Cから見た断面図である。この加速度センサ21は、大
略的に、シリコン製の基板22に、一対のU字状の長孔
23a,23bが形成されて構成されている。前記長孔
23a,23bによって基板22は、基台24と、一対
の重錘25a,25bとに分割される。前記重錘25
a,25bは、基台24の中央部24aから相互に離反
する方向に延びて薄肉に形成される一対の取付部材であ
る梁26a,26bによってそれぞれ支持されている。
梁26a,26bの厚さW1はたとえば20〜30μm
であり、重錘25a,25bの厚さW2は300μmで
ある。また、基台24の幅W3は8〜10mmであり、
奥行きW4は4〜5mmである。
【0016】前記梁26a,26bにおいて、基台24
が固定される支持台27とは反対側の表面28には、該
梁26a,26bが延びる矢符F2方向に延びて歪ゲー
ジRA,RD;RE,RHがそれぞれ形成され、また前
記矢符F2方向とは垂直な矢符F3方向に延びて歪ゲー
ジRB,RC;RF,RGがそれぞれ形成される。これ
らの歪ゲージRA〜RDは、シリコン製の基板22の結
晶の方位と、不純物の濃度とを選択することによって形
成され、歪が発生すると、その量に対応して抵抗値が変
化する。これらの歪ゲージRA〜RHは、図3で示され
るようなブリッジ回路29に構成されており、入力端子
P1,P2間に電圧を印加し、矢符F1方向の加速度が
印加されることによって、その加速度に対応した電位差
が出力端子P3,P4から出力される。
が固定される支持台27とは反対側の表面28には、該
梁26a,26bが延びる矢符F2方向に延びて歪ゲー
ジRA,RD;RE,RHがそれぞれ形成され、また前
記矢符F2方向とは垂直な矢符F3方向に延びて歪ゲー
ジRB,RC;RF,RGがそれぞれ形成される。これ
らの歪ゲージRA〜RDは、シリコン製の基板22の結
晶の方位と、不純物の濃度とを選択することによって形
成され、歪が発生すると、その量に対応して抵抗値が変
化する。これらの歪ゲージRA〜RHは、図3で示され
るようなブリッジ回路29に構成されており、入力端子
P1,P2間に電圧を印加し、矢符F1方向の加速度が
印加されることによって、その加速度に対応した電位差
が出力端子P3,P4から出力される。
【0017】上述のように構成された加速度センサ21
において、図4で示されるように参照符F1a方向の加
速度が印加されると、重錘25a,25bはそれぞれ矢
符F10a,F10b方向に揺動変位する。したがって
歪ゲージRA,RD,RE,RHは共に伸長し、ブリッ
ジ回路29の出力端子P3,P4間には、印加された加
速度に対応した電位差を生じる。
において、図4で示されるように参照符F1a方向の加
速度が印加されると、重錘25a,25bはそれぞれ矢
符F10a,F10b方向に揺動変位する。したがって
歪ゲージRA,RD,RE,RHは共に伸長し、ブリッ
ジ回路29の出力端子P3,P4間には、印加された加
速度に対応した電位差を生じる。
【0018】これに対して図5で示されるように、矢符
F2a方向に加速度が印加されると、重錘25a,25
bはそれぞれ矢符F20a,F20bで示されように、
すなわち基台24の中央部24aを中心として点対称に
揺動変位する。したがって、歪ゲージRA,RDは縮小
するのに対して、歪ゲージRE,RHは伸長し、これら
の伸縮による抵抗値の変化は前記ブリッジ回路29で打
消されて、前記出力端子P3,P4間には電位差を生じ
ることはない。
F2a方向に加速度が印加されると、重錘25a,25
bはそれぞれ矢符F20a,F20bで示されように、
すなわち基台24の中央部24aを中心として点対称に
揺動変位する。したがって、歪ゲージRA,RDは縮小
するのに対して、歪ゲージRE,RHは伸長し、これら
の伸縮による抵抗値の変化は前記ブリッジ回路29で打
消されて、前記出力端子P3,P4間には電位差を生じ
ることはない。
【0019】このように本発明に従う加速度センサ21
では、所望とする矢符F1方向以外の残余の矢符F2,
F3方向の加速度を検出することなく、前記矢符F1方
向の加速度のみを高精度に検出することができる。
では、所望とする矢符F1方向以外の残余の矢符F2,
F3方向の加速度を検出することなく、前記矢符F1方
向の加速度のみを高精度に検出することができる。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、一対の重
錘を、固定位置に取付けられる基台から相互に離反する
方向に延びる一対の取付部材によってそれぞれ支持し、
この取付部材において該取付部材の延びる方向と平行に
歪ゲージを形成するので、前記取付部材が延びる方向と
は垂直に加わる加速度に対しては各重錘は同一方向に揺
動変位し、これに対して前記取付部材の延びる方向と平
行に加わる加速度に対しては各重錘は相互に逆方向に揺
動変位する。
錘を、固定位置に取付けられる基台から相互に離反する
方向に延びる一対の取付部材によってそれぞれ支持し、
この取付部材において該取付部材の延びる方向と平行に
歪ゲージを形成するので、前記取付部材が延びる方向と
は垂直に加わる加速度に対しては各重錘は同一方向に揺
動変位し、これに対して前記取付部材の延びる方向と平
行に加わる加速度に対しては各重錘は相互に逆方向に揺
動変位する。
【0021】したがって、前記取付部材の延びる方向と
は平行な方向の加速度に関しては各歪ゲージの出力が逆
相となって打消され、前記垂直な方向のみの加速度を高
精度に検出することができる。
は平行な方向の加速度に関しては各歪ゲージの出力が逆
相となって打消され、前記垂直な方向のみの加速度を高
精度に検出することができる。
【図1】本発明の一実施例の歪ゲージ式加速度センサ2
1の平面図である。
1の平面図である。
【図2】図1の切断面線C−Cから見た断面図である。
【図3】前記加速度センサ21の電気回路図である。
【図4】前記加速度センサ21に検出方向F1aの加速
度が印加された状態を示す断面図である。
度が印加された状態を示す断面図である。
【図5】前記加速度センサ21に非検出方向F2aの加
速度が印加された状態を示す断面図である。
速度が印加された状態を示す断面図である。
【図6】典型的な従来技術の歪ゲージ式加速度センサ1
の平面図である。
の平面図である。
【図7】図6の切断面線A−Aから見た断面図である。
【図8】前記加速度センサ1の電気回路図である。
【図9】他の従来技術の歪ゲージ式加速度センサ11の
平面図である。
平面図である。
【図10】図9の切断面線B−Bから見た断面図であ
る。
る。
【図11】前記加速度センサ11の電気回路図である。
【図12】加速度センサ11に非検出方向f2aの加速
度が印加された状態を示す断面図である。
度が印加された状態を示す断面図である。
21 歪ゲージ式加速度センサ 22 基板 23a,23b 長孔 24 基台 25a,25b 重錘 26a,26b 梁 27 支持台 29 ブリッジ回路 RA,RB,RC,RD,RE,RF,RG,RH 歪
ゲージ
ゲージ
Claims (1)
- 【請求項1】 固定位置に取付けられる基台と、 前記基台から相互に離反する方向に延びる一対の取付部
材と、 前記取付部材を介してそれぞれ基台に揺動自在に支持さ
れる重錘と、 各取付部材において、該取付部材の延びる方向と平行に
延びて形成される歪ゲージとを含むことを特徴とする歪
ゲージ式加速度センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23723092A JPH0682472A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 歪ゲージ式加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23723092A JPH0682472A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 歪ゲージ式加速度センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0682472A true JPH0682472A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=17012316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23723092A Withdrawn JPH0682472A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 歪ゲージ式加速度センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0682472A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07325104A (ja) * | 1994-06-01 | 1995-12-12 | Zexel Corp | 加速度センサ |
DE19522651A1 (de) * | 1994-10-12 | 1996-04-18 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleiterbeschleunigungssensor |
JP2002243759A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-28 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | 半導体加速度センサ素子 |
US7631559B2 (en) | 2005-04-06 | 2009-12-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acceleration sensor |
WO2011158707A1 (ja) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | 株式会社村田製作所 | 力学センサ |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP23723092A patent/JPH0682472A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH07325104A (ja) * | 1994-06-01 | 1995-12-12 | Zexel Corp | 加速度センサ |
DE19522651A1 (de) * | 1994-10-12 | 1996-04-18 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleiterbeschleunigungssensor |
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JP5494804B2 (ja) * | 2010-06-15 | 2014-05-21 | 株式会社村田製作所 | 力学センサ |
US9146254B2 (en) | 2010-06-15 | 2015-09-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dynamic sensor |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |