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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