JPH07198507A - 圧力検出回路 - Google Patents
圧力検出回路Info
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- JPH07198507A JPH07198507A JP5353788A JP35378893A JPH07198507A JP H07198507 A JPH07198507 A JP H07198507A JP 5353788 A JP5353788 A JP 5353788A JP 35378893 A JP35378893 A JP 35378893A JP H07198507 A JPH07198507 A JP H07198507A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 出力信号の変化が、感圧センサに圧力が加え
られたためか、経年変化等による感圧センサの異常のた
めかを区別することができる様にする。 【構成】 バイポーラトランジスタ２４のベースＢに接
続されている抵抗２５と時定数回路２３との間の節点
が、比較器３１、３２に接続されている。このため、経
年変化等のために感圧センサ１５の抵抗値ＲS が長期的
に低下または上昇すると、節点の電位ｅ2 が上昇または
低下して、比較器３１または３２の出力電圧が高レベル
に転じるので、感圧センサ１５の抵抗値ＲS の異常を検
知することができる。
られたためか、経年変化等による感圧センサの異常のた
めかを区別することができる様にする。 【構成】 バイポーラトランジスタ２４のベースＢに接
続されている抵抗２５と時定数回路２３との間の節点
が、比較器３１、３２に接続されている。このため、経
年変化等のために感圧センサ１５の抵抗値ＲS が長期的
に低下または上昇すると、節点の電位ｅ2 が上昇または
低下して、比較器３１または３２の出力電圧が高レベル
に転じるので、感圧センサ１５の抵抗値ＲS の異常を検
知することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願の発明は、圧力を加えられる
ことによって抵抗値が変化する感圧センサを用いた圧力
検出回路に関するものである。
ことによって抵抗値が変化する感圧センサを用いた圧力
検出回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車のパワーウィンドウやサンルーフ
の自動開閉装置等には、人体等の挟み込みを防止するた
めに、感圧センサを用いた圧力検出回路が用いられてい
る。感圧センサとしては、例えば、圧力を加えられるこ
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、これらをカバーで被覆したものが
ある。この様な感圧センサの抵抗値をＲS 、感圧センサ
に加えられる圧力をＰ、正の定数をＮとすると、 ＲS ∝Ｐ-N という式が成立する。
の自動開閉装置等には、人体等の挟み込みを防止するた
めに、感圧センサを用いた圧力検出回路が用いられてい
る。感圧センサとしては、例えば、圧力を加えられるこ
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、これらをカバーで被覆したものが
ある。この様な感圧センサの抵抗値をＲS 、感圧センサ
に加えられる圧力をＰ、正の定数をＮとすると、 ＲS ∝Ｐ-N という式が成立する。
【０００３】圧力検出回路は感圧センサの抵抗値ＲS が
変化すると出力電圧が変化する様に構成されているの
で、この出力電圧を監視することによって、抵抗値ＲS
の急激な変化の原因になっている人体等の挟み込みを検
出することができる。従って、これを検出した時点で自
動開閉装置等の制御装置がパワーウィンドウ等の駆動モ
ータを停止することによって、人体等が挟み込まれた状
態でパワーウィンドウ等の閉鎖を続行することによる人
体の負傷や駆動機構の破損等を防止することができる。
変化すると出力電圧が変化する様に構成されているの
で、この出力電圧を監視することによって、抵抗値ＲS
の急激な変化の原因になっている人体等の挟み込みを検
出することができる。従って、これを検出した時点で自
動開閉装置等の制御装置がパワーウィンドウ等の駆動モ
ータを停止することによって、人体等が挟み込まれた状
態でパワーウィンドウ等の閉鎖を続行することによる人
体の負傷や駆動機構の破損等を防止することができる。
【０００４】ところが、感圧センサの抵抗値ＲS は、圧
力を加えられることによってのみ変化するのではなく、
図３に示す様に感圧センサ内を流れるセンサ電流ＩS に
よっても変化し、図４に示す様に周囲の温度Ｔによって
も変化し、更に、その他の種々の要因によっても変化す
る。また、抵抗値ＲS には、感圧センサの製造時点から
ある程度のばらつきもある。
力を加えられることによってのみ変化するのではなく、
図３に示す様に感圧センサ内を流れるセンサ電流ＩS に
よっても変化し、図４に示す様に周囲の温度Ｔによって
も変化し、更に、その他の種々の要因によっても変化す
る。また、抵抗値ＲS には、感圧センサの製造時点から
ある程度のばらつきもある。
【０００５】しかし、この様に、加圧以外の原因によっ
て感圧センサの抵抗値ＲS が所期の値から変化し、この
抵抗値ＲS の変化によって圧力検出回路の出力電圧が変
化すると、圧力を加えられていないにも拘らず圧力を加
えられていると誤検出したり、逆に、圧力を加えられて
いるにも拘らず圧力を加えられていないと誤検出したり
する。
て感圧センサの抵抗値ＲS が所期の値から変化し、この
抵抗値ＲS の変化によって圧力検出回路の出力電圧が変
化すると、圧力を加えられていないにも拘らず圧力を加
えられていると誤検出したり、逆に、圧力を加えられて
いるにも拘らず圧力を加えられていないと誤検出したり
する。
【０００６】そこで、本願の出願人は、特願平４−２３
６５３３号において、図５に示す圧力検出回路を既に提
案した。この先願の圧力検出回路１１における増幅器１
２では、抵抗値Ｒ1 の抵抗１３とＮチャネル型の電界効
果トランジスタ１４とを介して負帰還が施されている。
増幅器１２の非反転入力端は接地されており、反転入力
端には抵抗値ＲS の感圧センサ１５を介して−Ｖc の電
圧が印加されている。抵抗１３は、感圧センサ１５が短
絡したときに増幅器１２と電界効果トランジスタ１４と
を保護するためのものである。
６５３３号において、図５に示す圧力検出回路を既に提
案した。この先願の圧力検出回路１１における増幅器１
２では、抵抗値Ｒ1 の抵抗１３とＮチャネル型の電界効
果トランジスタ１４とを介して負帰還が施されている。
増幅器１２の非反転入力端は接地されており、反転入力
端には抵抗値ＲS の感圧センサ１５を介して−Ｖc の電
圧が印加されている。抵抗１３は、感圧センサ１５が短
絡したときに増幅器１２と電界効果トランジスタ１４と
を保護するためのものである。
【０００７】増幅器１２の出力端は増幅器１６の非反転
入力端に接続されており、この増幅器１６の反転入力端
には基準電圧Ｅref を発生する基準電圧源１７が接続さ
れている。増幅器１６の出力端は抵抗値Ｒ2 の抵抗２１
を介して電界効果トランジスタ１４のゲートＧに接続さ
れており、このゲートＧは容量値Ｃ1 のコンデンサ２２
を介して接地されている。そして、これらの抵抗２１と
コンデンサ２２とで時定数回路２３が構成されている。
入力端に接続されており、この増幅器１６の反転入力端
には基準電圧Ｅref を発生する基準電圧源１７が接続さ
れている。増幅器１６の出力端は抵抗値Ｒ2 の抵抗２１
を介して電界効果トランジスタ１４のゲートＧに接続さ
れており、このゲートＧは容量値Ｃ1 のコンデンサ２２
を介して接地されている。そして、これらの抵抗２１と
コンデンサ２２とで時定数回路２３が構成されている。
【０００８】この様な先願の圧力検出回路１１において
は、平衡状態では、増幅器１２の出力電圧Ｅout と基準
電圧Ｅref とが同じレベルにあり、 Ｅout ＝Ｅref が成立している。また、電界効果トランジスタ１４のソ
ースＳ−ドレインＤ間の抵抗値をＲQ とすると、 Ｅout ＝−Ｖc ｛−（Ｒ1 ＋ＲQ ）／ＲS ｝ が成立している。
は、平衡状態では、増幅器１２の出力電圧Ｅout と基準
電圧Ｅref とが同じレベルにあり、 Ｅout ＝Ｅref が成立している。また、電界効果トランジスタ１４のソ
ースＳ−ドレインＤ間の抵抗値をＲQ とすると、 Ｅout ＝−Ｖc ｛−（Ｒ1 ＋ＲQ ）／ＲS ｝ が成立している。
【０００９】また、式から、 Ｒ1 ＋ＲQ ＝ＲS Ｅref ／Ｖc が成立している。ここで、Ｒ1 、Ｅref 及びＶc は定数
であるので、平衡状態を維持するために、ＲS の変化量
に定数Ｅref ／Ｖc を乗じた式の右辺の変化を左辺の
ＲQ の変化によって吸収していることになる。
であるので、平衡状態を維持するために、ＲS の変化量
に定数Ｅref ／Ｖc を乗じた式の右辺の変化を左辺の
ＲQ の変化によって吸収していることになる。
【００１０】いま、周囲の温度Ｔの低下等によってＲS
が低下すると、式に従ってＥoutが上昇し、Ｅout が
Ｅref よりも高くなると、増幅器１６の出力電圧が上昇
する。ところが、周囲の温度Ｔの低下等による増幅器１
６の出力電圧の上昇は比較的緩慢であるので、時定数回
路２３が存在していても、電界効果トランジスタ１４の
ゲートＧに印加される電圧は、ＲS の低下に略追随して
上昇する。この結果、ＲQ が低下し、式に従ってＥ
out が低下して、このＥout がＥref と同じレベルであ
る平衡状態が維持される。
が低下すると、式に従ってＥoutが上昇し、Ｅout が
Ｅref よりも高くなると、増幅器１６の出力電圧が上昇
する。ところが、周囲の温度Ｔの低下等による増幅器１
６の出力電圧の上昇は比較的緩慢であるので、時定数回
路２３が存在していても、電界効果トランジスタ１４の
ゲートＧに印加される電圧は、ＲS の低下に略追随して
上昇する。この結果、ＲQ が低下し、式に従ってＥ
out が低下して、このＥout がＥref と同じレベルであ
る平衡状態が維持される。
【００１１】逆に、周囲の温度Ｔの上昇等によってＲS
が上昇すると、式に従ってＥoutが低下し、Ｅout が
Ｅref よりも低くなると、増幅器１６の出力電圧が低下
する。ところが、周囲の温度Ｔの上昇等による増幅器１
６の出力電圧の低下は比較的緩慢であるので、時定数回
路２３が存在していても、電界効果トランジスタ１４の
ゲートＧに印加される電圧は、ＲS の上昇に略追随して
低下する。この結果、ＲQ が上昇し、式に従ってＥ
out が上昇して、このＥout がＥref と同じレベルであ
る平衡状態が維持される。
が上昇すると、式に従ってＥoutが低下し、Ｅout が
Ｅref よりも低くなると、増幅器１６の出力電圧が低下
する。ところが、周囲の温度Ｔの上昇等による増幅器１
６の出力電圧の低下は比較的緩慢であるので、時定数回
路２３が存在していても、電界効果トランジスタ１４の
ゲートＧに印加される電圧は、ＲS の上昇に略追随して
低下する。この結果、ＲQ が上昇し、式に従ってＥ
out が上昇して、このＥout がＥref と同じレベルであ
る平衡状態が維持される。
【００１２】これらの平衡状態において、例えば自動車
のパワーウィンドウの閉鎖中に人体が挟み込まれると、
感圧センサ１５に圧力が急激に加えられるので、その抵
抗値ＲS も急激に低下する。このため、増幅器１２の出
力電圧Ｅout が基準電圧Ｅref よりも急激に高くなっ
て、増幅器１６の出力電圧が急激に上昇する。
のパワーウィンドウの閉鎖中に人体が挟み込まれると、
感圧センサ１５に圧力が急激に加えられるので、その抵
抗値ＲS も急激に低下する。このため、増幅器１２の出
力電圧Ｅout が基準電圧Ｅref よりも急激に高くなっ
て、増幅器１６の出力電圧が急激に上昇する。
【００１３】このときのＲS 及びＥout を夫々ＲS ´及
びＥout ´とすると、式は、 Ｅout ´＝−Ｖc ｛−（Ｒ1 ＋ＲQ ）／ＲS ´｝ となり、 Ｅout ´／Ｅout ＝ＲS ／ＲS ´ の関係が成立する。
びＥout ´とすると、式は、 Ｅout ´＝−Ｖc ｛−（Ｒ1 ＋ＲQ ）／ＲS ´｝ となり、 Ｅout ´／Ｅout ＝ＲS ／ＲS ´ の関係が成立する。
【００１４】ところが、この圧力検出回路１１には時定
数回路２３が存在しているので、電界効果トランジスタ
１４のゲートＧに印加される電圧は、ＲS の急激な低下
には追随して上昇しない。このため、時定数回路２３で
設定されている時間内では、増幅器１２の出力電圧Ｅ
out は、基準電圧Ｅref よりも高いレベルを維持して、
式の関係が成立している。従って、この時間内に、パ
ワーウィンドウの制御装置（図示せず）が、基準電圧Ｅ
ref よりも高い出力電圧Ｅout を検出して、駆動モータ
の停止等を行う。
数回路２３が存在しているので、電界効果トランジスタ
１４のゲートＧに印加される電圧は、ＲS の急激な低下
には追随して上昇しない。このため、時定数回路２３で
設定されている時間内では、増幅器１２の出力電圧Ｅ
out は、基準電圧Ｅref よりも高いレベルを維持して、
式の関係が成立している。従って、この時間内に、パ
ワーウィンドウの制御装置（図示せず）が、基準電圧Ｅ
ref よりも高い出力電圧Ｅout を検出して、駆動モータ
の停止等を行う。
【００１５】感圧センサ１５を構成している感圧導電性
ゴムは、その抵抗値ＲS がいかなる値であっても、同じ
加圧力に対しては抵抗値ＲS の変化率が等しいので、出
力電圧Ｅout の変化を捉えることによって、常に同じ感
圧感度を得ることができる。なお、図６に示す様に、電
界効果トランジスタ１４の代わりにバイポーラトランジ
スタ２４を用い、このバイポーラトランジスタ２４のベ
ースと時定数回路２３との間に抵抗値Ｒ3 の抵抗２５を
挿入しても、上述と同様の作用効果を奏することができ
る。
ゴムは、その抵抗値ＲS がいかなる値であっても、同じ
加圧力に対しては抵抗値ＲS の変化率が等しいので、出
力電圧Ｅout の変化を捉えることによって、常に同じ感
圧感度を得ることができる。なお、図６に示す様に、電
界効果トランジスタ１４の代わりにバイポーラトランジ
スタ２４を用い、このバイポーラトランジスタ２４のベ
ースと時定数回路２３との間に抵抗値Ｒ3 の抵抗２５を
挿入しても、上述と同様の作用効果を奏することができ
る。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図５、６に示
した圧力検出回路１１では、例えば、経年変化等のため
に感圧センサ１５の抵抗値ＲS が抵抗１３の抵抗値Ｒ1
よりも小さくなると、増幅器１６の出力電圧の如何に拘
らず、増幅器１２の出力電圧Ｅout が基準電圧Ｅref よ
りも常に高くなる。この結果、感圧センサ１５に圧力が
加えられたとパワーウィンドウの制御装置等が誤検出す
るので、図５、６に示した圧力検出回路１１では、高い
信頼性で圧力を検出することができなかった。
した圧力検出回路１１では、例えば、経年変化等のため
に感圧センサ１５の抵抗値ＲS が抵抗１３の抵抗値Ｒ1
よりも小さくなると、増幅器１６の出力電圧の如何に拘
らず、増幅器１２の出力電圧Ｅout が基準電圧Ｅref よ
りも常に高くなる。この結果、感圧センサ１５に圧力が
加えられたとパワーウィンドウの制御装置等が誤検出す
るので、図５、６に示した圧力検出回路１１では、高い
信頼性で圧力を検出することができなかった。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１の圧力検出回路
１１は、制御端Ｂに供給される制御信号に応じて抵抗値
が変化する可変抵抗素子２４及びこの可変抵抗素子２４
に並列に接続されている第１の固定抵抗素子１３とこれ
らの可変抵抗素子２４及び第１の固定抵抗素子１３より
も反転入力端側に直列に接続されている第２の固定抵抗
素子２６とを介して負帰還が施されている第１の増幅器
１２と、この第１の増幅器１２の出力端が非反転入力端
に接続されると共に、基準電源１７が反転入力端に接続
されており、出力端から前記制御信号を出力する第２の
増幅器１６と、前記制御信号が変化してから前記制御端
Ｂ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２３と、前記第１の増幅器１２の反転入力端に接
続されており、加圧力に応じてその抵抗値ＲS が変化す
る感圧センサ１５と、前記第１及び第２の固定抵抗素子
１３、２６間の接続部と前記制御端Ｂとの間における電
位差Ｅbe1 に前記基準電源１７の電位Ｅref を加えた電
位Ｅref ＋Ｅbe1 と前記制御信号の電位ｅ2とを比較し
て、この制御信号の電位ｅ2 の方が高いときに第１の検
知信号を出力する第１の比較器３１と、前記電位差Ｅ
be1 と前記制御信号の電位ｅ2 とを比較して、この制御
信号の電位ｅ2 の方が低いときに第２の検知信号を出力
する第２の比較器３２とを具備しており、前記第１の増
幅器１２の出力信号Ｅout に基づいて前記加圧力を検出
すると共に、前記感圧センサ１５の前記抵抗値ＲS が前
記第２の固定抵抗素子２６の抵抗値Ｒ4 と前記第１及び
第２の固定抵抗素子１３、２６の抵抗値の和Ｒ1 ＋Ｒ4
との間以外の値にあることを前記第１及び第２の検知信
号に基づいて検知することを特徴としている。
１１は、制御端Ｂに供給される制御信号に応じて抵抗値
が変化する可変抵抗素子２４及びこの可変抵抗素子２４
に並列に接続されている第１の固定抵抗素子１３とこれ
らの可変抵抗素子２４及び第１の固定抵抗素子１３より
も反転入力端側に直列に接続されている第２の固定抵抗
素子２６とを介して負帰還が施されている第１の増幅器
１２と、この第１の増幅器１２の出力端が非反転入力端
に接続されると共に、基準電源１７が反転入力端に接続
されており、出力端から前記制御信号を出力する第２の
増幅器１６と、前記制御信号が変化してから前記制御端
Ｂ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２３と、前記第１の増幅器１２の反転入力端に接
続されており、加圧力に応じてその抵抗値ＲS が変化す
る感圧センサ１５と、前記第１及び第２の固定抵抗素子
１３、２６間の接続部と前記制御端Ｂとの間における電
位差Ｅbe1 に前記基準電源１７の電位Ｅref を加えた電
位Ｅref ＋Ｅbe1 と前記制御信号の電位ｅ2とを比較し
て、この制御信号の電位ｅ2 の方が高いときに第１の検
知信号を出力する第１の比較器３１と、前記電位差Ｅ
be1 と前記制御信号の電位ｅ2 とを比較して、この制御
信号の電位ｅ2 の方が低いときに第２の検知信号を出力
する第２の比較器３２とを具備しており、前記第１の増
幅器１２の出力信号Ｅout に基づいて前記加圧力を検出
すると共に、前記感圧センサ１５の前記抵抗値ＲS が前
記第２の固定抵抗素子２６の抵抗値Ｒ4 と前記第１及び
第２の固定抵抗素子１３、２６の抵抗値の和Ｒ1 ＋Ｒ4
との間以外の値にあることを前記第１及び第２の検知信
号に基づいて検知することを特徴としている。
【００１８】請求項２の圧力検出回路１１は、制御端Ｂ
に供給される制御信号に応じて抵抗値が変化する可変抵
抗素子２４を介して負帰還が施されている第１の増幅器
１２と、この第１の増幅器１２の出力端が非反転入力端
に接続されると共に、基準電源１７が反転入力端に接続
されており、出力端から前記制御信号を出力する第２の
増幅器１６と、前記制御信号が変化してから前記制御端
Ｂ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２３と、前記第１の増幅器１２の反転入力端に接
続されており、加圧力に応じてその抵抗値ＲS が変化す
る感圧センサ１５と、前記可変抵抗素子２４に接続され
ており、この可変抵抗素子２４における電位ｅ1 と第１
の基準電位Ｅref3とを比較して、前記可変抵抗素子２４
における電位ｅ1 の方が高いときに第１の検知信号を出
力する第１の比較器３１と、前記可変抵抗素子２４に接
続されており、この可変抵抗素子２４における電位ｅ1
と第２の基準電位Ｅref4とを比較して、前記可変抵抗素
子２４における電位ｅ1 の方が低いときに第２の検知信
号を出力する第２の比較器３２とを具備しており、前記
第１の増幅器１２の出力信号Ｅout に基づいて前記加圧
力を検出すると共に、前記感圧センサ１５の前記抵抗値
ＲS が前記第１の基準電位Ｅref3に対応する抵抗値と前
記第２の基準電位Ｅref4に対応する抵抗値との間以外の
値にあることを前記第１及び第２の検知信号に基づいて
検知することを特徴としている。
に供給される制御信号に応じて抵抗値が変化する可変抵
抗素子２４を介して負帰還が施されている第１の増幅器
１２と、この第１の増幅器１２の出力端が非反転入力端
に接続されると共に、基準電源１７が反転入力端に接続
されており、出力端から前記制御信号を出力する第２の
増幅器１６と、前記制御信号が変化してから前記制御端
Ｂ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２３と、前記第１の増幅器１２の反転入力端に接
続されており、加圧力に応じてその抵抗値ＲS が変化す
る感圧センサ１５と、前記可変抵抗素子２４に接続され
ており、この可変抵抗素子２４における電位ｅ1 と第１
の基準電位Ｅref3とを比較して、前記可変抵抗素子２４
における電位ｅ1 の方が高いときに第１の検知信号を出
力する第１の比較器３１と、前記可変抵抗素子２４に接
続されており、この可変抵抗素子２４における電位ｅ1
と第２の基準電位Ｅref4とを比較して、前記可変抵抗素
子２４における電位ｅ1 の方が低いときに第２の検知信
号を出力する第２の比較器３２とを具備しており、前記
第１の増幅器１２の出力信号Ｅout に基づいて前記加圧
力を検出すると共に、前記感圧センサ１５の前記抵抗値
ＲS が前記第１の基準電位Ｅref3に対応する抵抗値と前
記第２の基準電位Ｅref4に対応する抵抗値との間以外の
値にあることを前記第１及び第２の検知信号に基づいて
検知することを特徴としている。
【００１９】
【作用】本願の発明による圧力検出回路１１では、周囲
の温度Ｔの低下等によって感圧センサ１５の抵抗値ＲS
が低下すると、第１の増幅器１２の出力信号Ｅout が上
昇して基準電源１７からの基準信号Ｅref よりも高くな
るので、第２の増幅器１６が制御信号を上昇させる。と
ころが、周囲の温度Ｔの低下等によるこの上昇は比較的
緩慢であるので、時定数回路２３が存在していても、可
変抵抗素子２４の制御端Ｂにおける制御信号も、感圧セ
ンサ１５の抵抗値ＲS の低下に略追随して上昇する。こ
の結果、可変抵抗素子２４の抵抗値が低下し、第１の増
幅器１２の出力信号Ｅout が低下して、この出力信号Ｅ
out が基準信号Ｅref と同じレベルである平衡状態が維
持される。
の温度Ｔの低下等によって感圧センサ１５の抵抗値ＲS
が低下すると、第１の増幅器１２の出力信号Ｅout が上
昇して基準電源１７からの基準信号Ｅref よりも高くな
るので、第２の増幅器１６が制御信号を上昇させる。と
ころが、周囲の温度Ｔの低下等によるこの上昇は比較的
緩慢であるので、時定数回路２３が存在していても、可
変抵抗素子２４の制御端Ｂにおける制御信号も、感圧セ
ンサ１５の抵抗値ＲS の低下に略追随して上昇する。こ
の結果、可変抵抗素子２４の抵抗値が低下し、第１の増
幅器１２の出力信号Ｅout が低下して、この出力信号Ｅ
out が基準信号Ｅref と同じレベルである平衡状態が維
持される。
【００２０】上述の場合とは逆に、周囲の温度Ｔの上昇
等によって感圧センサ１５の抵抗値ＲS が上昇すると、
第１の増幅器１２の出力信号Ｅout が低下して基準電源
１７からの基準信号Ｅref よりも低くなるので、第２の
増幅器１６が制御信号を低下させる。ところが、周囲の
温度Ｔの上昇等によるこの低下は比較的緩慢であるの
で、時定数回路２３が存在していても、可変抵抗素子２
４の制御端Ｂにおける制御信号も、感圧センサ１５の抵
抗値ＲS の上昇に略追随して低下する。この結果、可変
抵抗素子２４の抵抗値が上昇し、第１の増幅器１２の出
力信号Ｅout が上昇して、この出力信号Ｅout が基準信
号Ｅref と同じレベルである平衡状態が維持される。
等によって感圧センサ１５の抵抗値ＲS が上昇すると、
第１の増幅器１２の出力信号Ｅout が低下して基準電源
１７からの基準信号Ｅref よりも低くなるので、第２の
増幅器１６が制御信号を低下させる。ところが、周囲の
温度Ｔの上昇等によるこの低下は比較的緩慢であるの
で、時定数回路２３が存在していても、可変抵抗素子２
４の制御端Ｂにおける制御信号も、感圧センサ１５の抵
抗値ＲS の上昇に略追随して低下する。この結果、可変
抵抗素子２４の抵抗値が上昇し、第１の増幅器１２の出
力信号Ｅout が上昇して、この出力信号Ｅout が基準信
号Ｅref と同じレベルである平衡状態が維持される。
【００２１】これらの平衡状態において、感圧センサ１
５に圧力が加えられたためにその抵抗値ＲS が低下した
場合にも、第１の増幅器１２の出力信号Ｅout が上昇し
て基準電源１７からの基準信号Ｅref よりも高くなるの
で、第２の増幅器１６が制御信号を上昇させる。ところ
が、感圧センサ１５に圧力が急激に加えられた場合は、
時定数回路２３が存在しているので、可変抵抗素子２４
の制御端Ｂにおける制御信号は、感圧センサ１５の抵抗
値ＲS の低下には追随して上昇しない。このため、時定
数回路２３で設定されている時間内では、第１の増幅器
１２の出力信号Ｅout は、少なくとも基準信号Ｅref よ
りは高いレベルを維持する。
５に圧力が加えられたためにその抵抗値ＲS が低下した
場合にも、第１の増幅器１２の出力信号Ｅout が上昇し
て基準電源１７からの基準信号Ｅref よりも高くなるの
で、第２の増幅器１６が制御信号を上昇させる。ところ
が、感圧センサ１５に圧力が急激に加えられた場合は、
時定数回路２３が存在しているので、可変抵抗素子２４
の制御端Ｂにおける制御信号は、感圧センサ１５の抵抗
値ＲS の低下には追随して上昇しない。このため、時定
数回路２３で設定されている時間内では、第１の増幅器
１２の出力信号Ｅout は、少なくとも基準信号Ｅref よ
りは高いレベルを維持する。
【００２２】また、経年変化等のために感圧センサ１５
の抵抗値ＲS が所期の範囲から外れた値になると、第１
または第２の比較器３１、３２が第１または第２の検知
信号を出力するので、第１の増幅器１２の出力信号Ｅ
out が基準信号Ｅref とは異なるレベルになった原因と
して、感圧センサ１５に圧力が加えられたためか、経年
変化等による感圧センサ１５の異常のためかを区別する
ことができる。
の抵抗値ＲS が所期の範囲から外れた値になると、第１
または第２の比較器３１、３２が第１または第２の検知
信号を出力するので、第１の増幅器１２の出力信号Ｅ
out が基準信号Ｅref とは異なるレベルになった原因と
して、感圧センサ１５に圧力が加えられたためか、経年
変化等による感圧センサ１５の異常のためかを区別する
ことができる。
【００２３】
【実施例】以下、本願の発明の第１及び第２実施例を、
図１、２を参照しながら説明する。なお、図５、６に示
した第１及び第２先行例と対応する構成部分には、同一
の符号を付してある。また、以下の第１及び第２実施例
の動作については、感圧センサに圧力が加えられた場合
にこの圧力を検出する動作と、周囲の温度の変動等によ
って感圧センサの抵抗値が一時的に変化した場合の動作
とは、図５、６に示した第１及び第２先行例と同様であ
るので、感圧センサの抵抗値の異常を検知する動作のみ
について説明する。
図１、２を参照しながら説明する。なお、図５、６に示
した第１及び第２先行例と対応する構成部分には、同一
の符号を付してある。また、以下の第１及び第２実施例
の動作については、感圧センサに圧力が加えられた場合
にこの圧力を検出する動作と、周囲の温度の変動等によ
って感圧センサの抵抗値が一時的に変化した場合の動作
とは、図５、６に示した第１及び第２先行例と同様であ
るので、感圧センサの抵抗値の異常を検知する動作のみ
について説明する。
【００２４】図１が、第１実施例を示している。この第
１実施例の圧力検出回路１１では、互いに並列に接続さ
れているバイポーラトランジスタ２４及び抵抗１３と、
これらよりも非反転入力端側に直列に接続されている抵
抗値Ｒ4 の抵抗２６とを介して、増幅器１２に負帰還が
施されている。また、増幅器１６の反転入力端に接続さ
れている基準電圧源１７の基準電圧Ｅref は、＋Ｖc で
ある。
１実施例の圧力検出回路１１では、互いに並列に接続さ
れているバイポーラトランジスタ２４及び抵抗１３と、
これらよりも非反転入力端側に直列に接続されている抵
抗値Ｒ4 の抵抗２６とを介して、増幅器１２に負帰還が
施されている。また、増幅器１６の反転入力端に接続さ
れている基準電圧源１７の基準電圧Ｅref は、＋Ｖc で
ある。
【００２５】抵抗２５と時定数回路２３との間の節点
は、比較器３１の非反転入力端と比較器３２の反転入力
端とに接続されており、比較器３１の反転入力端と比較
器３２の非反転入力端とには、基準電圧Ｅref ＋Ｅbe1
の基準電圧源３３と基準電圧Ｅbe1 の基準電圧源３４と
が夫々接続されている。なお、Ｅbe1 は、バイポーラト
ランジスタ２４におけるベースＢ−エミッタＥ間の順方
向相当電圧である。以上の点を除いて、この第１実施例
も、図６に示した第２先行例と実質的に同様の構成を有
している。
は、比較器３１の非反転入力端と比較器３２の反転入力
端とに接続されており、比較器３１の反転入力端と比較
器３２の非反転入力端とには、基準電圧Ｅref ＋Ｅbe1
の基準電圧源３３と基準電圧Ｅbe1 の基準電圧源３４と
が夫々接続されている。なお、Ｅbe1 は、バイポーラト
ランジスタ２４におけるベースＢ−エミッタＥ間の順方
向相当電圧である。以上の点を除いて、この第１実施例
も、図６に示した第２先行例と実質的に同様の構成を有
している。
【００２６】この様な構成の第１実施例において、経年
変化等のために感圧センサ１５の抵抗値ＲS が長期的に
低下または上昇すると、増幅器１２の出力電圧Ｅout と
基準電圧源１７の基準電圧Ｅref とが等しくなる様に電
位ｅ2 が上昇または低下し、バイポーラトランジスタ２
４におけるコレクタＣ−エミッタＥ間の抵抗値が低下ま
たは上昇する。
変化等のために感圧センサ１５の抵抗値ＲS が長期的に
低下または上昇すると、増幅器１２の出力電圧Ｅout と
基準電圧源１７の基準電圧Ｅref とが等しくなる様に電
位ｅ2 が上昇または低下し、バイポーラトランジスタ２
４におけるコレクタＣ−エミッタＥ間の抵抗値が低下ま
たは上昇する。
【００２７】電位ｅ2 が上昇して、ｅ2 ＞Ｅref ＋Ｅ
be1 になると、Ｓ点の電位はＥref （＝＋Ｖc ）にな
り、バイポーラトランジスタ２４が完全に導通して、増
幅器１２の負帰還抵抗部は抵抗２６による抵抗値Ｒ4 の
みになる。このとき、増幅器１６の出力電圧は高レベル
を保持するため、電位ｅ2 は急激に上昇する。従って、
比較器３１の出力電圧ｅ3 が高レベルに転じるので、感
圧センサ１５の抵抗値ＲSの異常を検知することができ
る。
be1 になると、Ｓ点の電位はＥref （＝＋Ｖc ）にな
り、バイポーラトランジスタ２４が完全に導通して、増
幅器１２の負帰還抵抗部は抵抗２６による抵抗値Ｒ4 の
みになる。このとき、増幅器１６の出力電圧は高レベル
を保持するため、電位ｅ2 は急激に上昇する。従って、
比較器３１の出力電圧ｅ3 が高レベルに転じるので、感
圧センサ１５の抵抗値ＲSの異常を検知することができ
る。
【００２８】逆に、電位ｅ2 が低下して、ｅ2 ＜Ｅbe1
になると、バイポーラトランジスタ２４が完全に非導通
になって、増幅器１２の負帰還抵抗部は直列の抵抗１
３、２６による抵抗値Ｒ1 ＋Ｒ4 になる。このとき、増
幅器１６の出力電圧は低レベルを保持するため、電位ｅ
2 は急激に低下する。従って、比較器３２の出力電圧ｅ
4 が高レベルに転じるので、感圧センサ１５の抵抗値Ｒ
S の異常を検知することができる。
になると、バイポーラトランジスタ２４が完全に非導通
になって、増幅器１２の負帰還抵抗部は直列の抵抗１
３、２６による抵抗値Ｒ1 ＋Ｒ4 になる。このとき、増
幅器１６の出力電圧は低レベルを保持するため、電位ｅ
2 は急激に低下する。従って、比較器３２の出力電圧ｅ
4 が高レベルに転じるので、感圧センサ１５の抵抗値Ｒ
S の異常を検知することができる。
【００２９】図２が、第２実施例を示している。この第
２実施例の圧力検出回路１１では、バイポーラトランジ
スタ２４とこのバイポーラトランジスタ２４よりも反転
入力端側に直列に接続されている抵抗値Ｒ1 の抵抗１３
とを介して、増幅器１２に負帰還が施されている。ま
た、増幅器１６の反転入力端に接続されている基準電圧
源１７の基準電圧Ｅref は、＋Ｖc である。
２実施例の圧力検出回路１１では、バイポーラトランジ
スタ２４とこのバイポーラトランジスタ２４よりも反転
入力端側に直列に接続されている抵抗値Ｒ1 の抵抗１３
とを介して、増幅器１２に負帰還が施されている。ま
た、増幅器１６の反転入力端に接続されている基準電圧
源１７の基準電圧Ｅref は、＋Ｖc である。
【００３０】バイポーラトランジスタ２４のエミッタＥ
は、比較器３１の非反転入力端と比較器３２の反転入力
端とに接続されており、比較器３１の反転入力端と比較
器３２の非反転入力端とには、基準電圧Ｅref3の基準電
圧源３５と基準電圧Ｅref4の基準電圧源３６とが夫々接
続されている。基準電圧Ｅref4、Ｅref3は、Ｅref4＜Ｅ
ref3とし、感圧センサ１５の抵抗値ＲS の予め定めた最
大値及び最小値に夫々対応するバイポーラトランジスタ
２４のエミッタ電圧ｅ1 である。
は、比較器３１の非反転入力端と比較器３２の反転入力
端とに接続されており、比較器３１の反転入力端と比較
器３２の非反転入力端とには、基準電圧Ｅref3の基準電
圧源３５と基準電圧Ｅref4の基準電圧源３６とが夫々接
続されている。基準電圧Ｅref4、Ｅref3は、Ｅref4＜Ｅ
ref3とし、感圧センサ１５の抵抗値ＲS の予め定めた最
大値及び最小値に夫々対応するバイポーラトランジスタ
２４のエミッタ電圧ｅ1 である。
【００３１】以上の点を除いて、この第２実施例も、図
６に示した第２先行例と実質的に同様の構成を有してい
る。この様な構成の第２実施例において、経年変化等の
ために感圧センサ１５の抵抗値ＲS が長期的に低下また
は上昇すると、増幅器１２の出力電圧Ｅout と基準電圧
源１７の基準電圧Ｅref とが等しくなる様に電位ｅ2が
上昇または低下する。この結果、バイポーラトランジス
タ２４におけるコレクタＣ−エミッタＥ間の抵抗値が低
下または上昇し、電位ｅ1 が上昇または低下する。
６に示した第２先行例と実質的に同様の構成を有してい
る。この様な構成の第２実施例において、経年変化等の
ために感圧センサ１５の抵抗値ＲS が長期的に低下また
は上昇すると、増幅器１２の出力電圧Ｅout と基準電圧
源１７の基準電圧Ｅref とが等しくなる様に電位ｅ2が
上昇または低下する。この結果、バイポーラトランジス
タ２４におけるコレクタＣ−エミッタＥ間の抵抗値が低
下または上昇し、電位ｅ1 が上昇または低下する。
【００３２】電位ｅ1 が上昇して、ｅ1 ＞Ｅref3になる
と、比較器３１の出力電圧ｅ3 が高レベルに転じるの
で、感圧センサ１５の抵抗値ＲS の異常を検知すること
ができる。逆に、電位ｅ1 が低下して、ｅ1 ＜Ｅref4に
なると、比較器３２の出力電圧ｅ4 が高レベルに転じる
ので、この場合にも感圧センサ１５の抵抗値ＲS の異常
を検知することができる。
と、比較器３１の出力電圧ｅ3 が高レベルに転じるの
で、感圧センサ１５の抵抗値ＲS の異常を検知すること
ができる。逆に、電位ｅ1 が低下して、ｅ1 ＜Ｅref4に
なると、比較器３２の出力電圧ｅ4 が高レベルに転じる
ので、この場合にも感圧センサ１５の抵抗値ＲS の異常
を検知することができる。
【００３３】なお、この第２実施例では、バイポーラト
ランジスタ２４のエミッタ電圧ｅ1によって感圧センサ
１５の抵抗値ＲS の異常を検知しているが、バイポーラ
トランジスタ２４のエミッタ電圧ｅ1 とベース電圧Ｅb
との間には常にＥb ＝ｅ1 ＋Ｅbe1 の関係があるので、
ベース電圧Ｅb によって感圧センサ１５の抵抗値ＲSの
異常を検知する様にしてもよい。
ランジスタ２４のエミッタ電圧ｅ1によって感圧センサ
１５の抵抗値ＲS の異常を検知しているが、バイポーラ
トランジスタ２４のエミッタ電圧ｅ1 とベース電圧Ｅb
との間には常にＥb ＝ｅ1 ＋Ｅbe1 の関係があるので、
ベース電圧Ｅb によって感圧センサ１５の抵抗値ＲSの
異常を検知する様にしてもよい。
【００３４】ところで、図６に示した第２先行例のＰ点
における電位によって感圧センサ１５の抵抗値ＲS の異
常を検知することも可能であるが、パワーウィンドウに
よる人体の挟み込み等によって増幅器１２の出力電圧Ｅ
out が変動した場合にもＰ点における電位が変化するの
で、誤検知が生じ易い。
における電位によって感圧センサ１５の抵抗値ＲS の異
常を検知することも可能であるが、パワーウィンドウに
よる人体の挟み込み等によって増幅器１２の出力電圧Ｅ
out が変動した場合にもＰ点における電位が変化するの
で、誤検知が生じ易い。
【００３５】これに対して、パワーウィンドウによる人
体の挟み込み等によって感圧センサ１５の抵抗値ＲS が
急激に変化しても、図１、２に示した第１及び第２実施
例では電位ｅ2 が急激には変化せず、従って図２の第２
実施例における電位ｅ1 も急激には変化しない。このた
め、上述の様な誤検知が生ぜず、感圧センサ１５の抵抗
値ＲS の異常を安定的に検知することができる。
体の挟み込み等によって感圧センサ１５の抵抗値ＲS が
急激に変化しても、図１、２に示した第１及び第２実施
例では電位ｅ2 が急激には変化せず、従って図２の第２
実施例における電位ｅ1 も急激には変化しない。このた
め、上述の様な誤検知が生ぜず、感圧センサ１５の抵抗
値ＲS の異常を安定的に検知することができる。
【００３６】
【発明の効果】本願の発明による圧力検出回路では、周
囲の温度の変動等によって感圧センサの抵抗値が一時的
に変化しても、第１の増幅器の出力信号が基準信号と同
じレベルである平衡状態が維持され、また、第１の増幅
器の出力信号が基準信号とは異なるレベルになった原因
として、感圧センサに圧力が加えられたためか、経年変
化等による感圧センサの異常のためかを区別することが
できるので、高い信頼性で圧力を検出することができ
る。
囲の温度の変動等によって感圧センサの抵抗値が一時的
に変化しても、第１の増幅器の出力信号が基準信号と同
じレベルである平衡状態が維持され、また、第１の増幅
器の出力信号が基準信号とは異なるレベルになった原因
として、感圧センサに圧力が加えられたためか、経年変
化等による感圧センサの異常のためかを区別することが
できるので、高い信頼性で圧力を検出することができ
る。
【図１】本願の発明の第１実施例の回路図である。
【図２】本願の発明の第２実施例の回路図である。
【図３】感圧センサのＩS −ＲS 特性例のグラフであ
る。
る。
【図４】感圧センサのＴ−ＲS 特性例のグラフである。
【図５】本願の発明の第１先行例の回路図である。
【図６】本願の発明の第２先行例の回路図である。
１１ 圧力検出回路 １２ 増幅器 １３ 抵抗 １５ 感圧センサ １６ 増幅器 １７ 基準電圧源 ２３ 時定数回路 ２４ バイポーラトランジスタ ２６ 抵抗 ３１ 比較器 ３２ 比較器
Claims (2)
- 【請求項１】 制御端に供給される制御信号に応じて抵
抗値が変化する可変抵抗素子及びこの可変抵抗素子に並
列に接続されている第１の固定抵抗素子とこれらの可変
抵抗素子及び第１の固定抵抗素子よりも反転入力端側に
直列に接続されている第２の固定抵抗素子とを介して負
帰還が施されている第１の増幅器と、 この第１の増幅器の出力端が非反転入力端に接続される
と共に、基準電源が反転入力端に接続されており、出力
端から前記制御信号を出力する第２の増幅器と、 前記制御信号が変化してから前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、 前記第１の増幅器の反転入力端に接続されており、加圧
力に応じてその抵抗値が変化する感圧センサと、 前記第１及び第２の固定抵抗素子間の接続部と前記制御
端との間における電位差に前記基準電源の電位を加えた
電位と前記制御信号の電位とを比較して、この制御信号
の電位の方が高いときに第１の検知信号を出力する第１
の比較器と、 前記電位差と前記制御信号の電位とを比較して、この制
御信号の電位の方が低いときに第２の検知信号を出力す
る第２の比較器とを具備しており、 前記第１の増幅器の出力信号に基づいて前記加圧力を検
出すると共に、前記感圧センサの前記抵抗値が前記第２
の固定抵抗素子の抵抗値と前記第１及び第２の固定抵抗
素子の抵抗値の和との間以外の値にあることを前記第１
及び第２の検知信号に基づいて検知することを特徴とす
る圧力検出回路。 - 【請求項２】 制御端に供給される制御信号に応じて抵
抗値が変化する可変抵抗素子を介して負帰還が施されて
いる第１の増幅器と、 この第１の増幅器の出力端が非反転入力端に接続される
と共に、基準電源が反転入力端に接続されており、出力
端から前記制御信号を出力する第２の増幅器と、 前記制御信号が変化してから前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、 前記第１の増幅器の反転入力端に接続されており、加圧
力に応じてその抵抗値が変化する感圧センサと、 前記可変抵抗素子に接続されており、この可変抵抗素子
における電位と第１の基準電位とを比較して、前記可変
抵抗素子における電位の方が高いときに第１の検知信号
を出力する第１の比較器と、 前記可変抵抗素子に接続されており、この可変抵抗素子
における電位と第２の基準電位とを比較して、前記可変
抵抗素子における電位の方が低いときに第２の検知信号
を出力する第２の比較器とを具備しており、 前記第１の増幅器の出力信号に基づいて前記加圧力を検
出すると共に、前記感圧センサの前記抵抗値が前記第１
の基準電位に対応する抵抗値と前記第２の基準電位に対
応する抵抗値との間以外の値にあることを前記第１及び
第２の検知信号に基づいて検知することを特徴とする圧
力検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353788A JPH07198507A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 圧力検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353788A JPH07198507A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 圧力検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198507A true JPH07198507A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18433229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5353788A Pending JPH07198507A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 圧力検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07198507A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112066514A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种坠落预警装置、方法及空调设备 |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP5353788A patent/JPH07198507A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112066514A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种坠落预警装置、方法及空调设备 |
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