JPH07260822A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
- Publication number
- JPH07260822A JPH07260822A JP4676794A JP4676794A JPH07260822A JP H07260822 A JPH07260822 A JP H07260822A JP 4676794 A JP4676794 A JP 4676794A JP 4676794 A JP4676794 A JP 4676794A JP H07260822 A JPH07260822 A JP H07260822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acceleration
- acceleration sensor
- control circuit
- sensor
- detection unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、加速度センサに関し、その目的は、
加速度検出部とその制御回路部とを同一平面上に配置し
ない実装構造により、周波数特性を高周波数まで伸ば
し、センサが外部からの振動，衝撃に対して共振を起こ
さなくなることから、出力精度，信頼性を向上させた加
速度センサを提供することにある。 【構成】加速度を検出する加速度検出部１、その信号を
制御回路部２に与えて処理することで加速度に比例した
出力電圧を発生する加速度センサに於いて、加速度検出
部１と制御回路部２とを同一平面上に配置しない構造と
し、回路基板３の両側に各々分けて実装する図１のよう
な構成とした。
加速度検出部とその制御回路部とを同一平面上に配置し
ない実装構造により、周波数特性を高周波数まで伸ば
し、センサが外部からの振動，衝撃に対して共振を起こ
さなくなることから、出力精度，信頼性を向上させた加
速度センサを提供することにある。 【構成】加速度を検出する加速度検出部１、その信号を
制御回路部２に与えて処理することで加速度に比例した
出力電圧を発生する加速度センサに於いて、加速度検出
部１と制御回路部２とを同一平面上に配置しない構造と
し、回路基板３の両側に各々分けて実装する図１のよう
な構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に搭載してエ
アバッグ，サスペンション制御システム，四輪トルク制
御システムなど加速度センサに関する。
アバッグ，サスペンション制御システム，四輪トルク制
御システムなど加速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、センサの加速度検出部と制御回路
の設置方法としては、特開平4− 152269号公報やＧ
Ｂ２ １７８ ８５６に示すように、センサ基板上の同一
面上に設置していた。
の設置方法としては、特開平4− 152269号公報やＧ
Ｂ２ １７８ ８５６に示すように、センサ基板上の同一
面上に設置していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この場合、加速度検出
部と制御回路部を同一平面に配置したため基板面積が大
きくなり、このセンサが検出する振動，衝撃に対して不
利になり最悪共振を起こす問題点があり、共振点をずら
すように実測してセンサの構造を検討する必要があっ
た。
部と制御回路部を同一平面に配置したため基板面積が大
きくなり、このセンサが検出する振動，衝撃に対して不
利になり最悪共振を起こす問題点があり、共振点をずら
すように実測してセンサの構造を検討する必要があっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、センサの加
速度検出部と制御回路を同一面上に配置しないように、
立体的にセンサ構造を構成し面積を小さくすることによ
り達成される。
速度検出部と制御回路を同一面上に配置しないように、
立体的にセンサ構造を構成し面積を小さくすることによ
り達成される。
【０００５】
【作用】加速度センサのセンサ検出部と制御回路部を回
路パターンを配した物質の両側に配置することで、回路
基板面積を小さくすることができ、軽量化，小型化が向
上し、センサ全体に加わる外部からの衝撃，振動にたい
して共振点をはずすことができ、周波数特性，出力精度
が大幅に向上する。
路パターンを配した物質の両側に配置することで、回路
基板面積を小さくすることができ、軽量化，小型化が向
上し、センサ全体に加わる外部からの衝撃，振動にたい
して共振点をはずすことができ、周波数特性，出力精度
が大幅に向上する。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図７によ
り説明する。図１は、本発明加速度センサの構成図を示
したものであり、図２から図４は、本発明の加速度セン
サの構成図の応用例の実施例を示した図である。図５
は、従来型の加速度センサの構造図である。図６，図７
は、加速度検出部１の加速度検出方法の構成図である。
り説明する。図１は、本発明加速度センサの構成図を示
したものであり、図２から図４は、本発明の加速度セン
サの構成図の応用例の実施例を示した図である。図５
は、従来型の加速度センサの構造図である。図６，図７
は、加速度検出部１の加速度検出方法の構成図である。
【０００７】図１，図６の加速度センサの例を用いて具
体的に説明する。
体的に説明する。
【０００８】図１に於いて、検出部１は、加速度を検出
し、この信号を制御回路部２にあたえて処理することで
加速度に比例した出力電圧をつくる。検出部１は、上下
のガラス基板１２の間に可動電極１３を挟み込んだもの
であり、可動部はビーム１４によってガラス基板１５に
固定されている。可動電極１３の上下には固定電極１５
が対向してあり、固定電極１５は上下共ガラス基板１２
に固定される。固定電極１５と可動電極１３には静電容
量Ｃ１，Ｃ２が存在しこの値は制御回路部２に与えられ
る。加速度Ｇが検出部１に加わると可動電極１３が速度
に基づく慣性力のため移動する。このため両電極間の距
離可動電極１３と固定電極１５の距離が変化し静電容量
Ｃ１，Ｃ２が変化する。制御回路部２内の容量検出器
は、Ｃ１−Ｃ２の差、静電容量差Ｃを検出するように動
作するので静電容量差Ｃに比例した電圧を出力する。そ
の値を増幅部で増幅し、出力整合回路部を用いて設定さ
れた加速度に対する出力電圧がでるようにするものであ
る。これら加速度検出部１，制御回路部２，接続パッド
４，コンデンサ５の各素子からなる回路基板３は、たと
えば金属ステム６上に接着剤１１で実装され、溶接によ
り、キャップ７を用いて密封し収納される。この場合、
外部との接続は、金属ステム６のガラス絶縁部（ハーメ
チックシール）を通してリードピン９と接続パッド４で
行われる。この加速度センサに於いて、本発明は、セン
サの回路基板実装方法について示したものである。通
常、センサの回路基板実装は図５に示すように、たとえ
ばセラミックなどの回路基板３の同一平面上に加速度検
出部１，制御回路部２，接続パッド４，コンデンサ５を
接着剤やはんだリフローを用いて実装している。この場
合、同一平面上に各素子を乗せるため回路基板３の面積
は大きくなり、振動や衝撃でセンサが共振したり、破損
する可能性があった。本発明は、この従来の実装方法で
はなく、特に素子の中で大きく面積を取る加速度検出部
１と制御回路部２とを同一平面上に実装しないように、
図１のようにセラミックや金属からなる回路基板３の両
側に回路パターンを走らせ、その両側に別々に加速度検
出部１と制御回路部２を実装する構成とした。この方法
より、従来発生していた回路基板３に加わる振動，衝撃
に対する共振がなくなり、周波数特性が高周波数まで伸
び、センサの出力精度が向上する。又、回路基板が小さ
くなりセンサ全体の小型化，軽量化が達成できる。本発
明の実施例として図２から図４について説明する。図２
は、回路基板３にセラミックを用いた物で加速度検出部
１用と制御回路部２用の２つに分かれており、２つの基
板の接続を各々の接続パッド４とリードピン９とで行っ
た場合の一実施例である。
し、この信号を制御回路部２にあたえて処理することで
加速度に比例した出力電圧をつくる。検出部１は、上下
のガラス基板１２の間に可動電極１３を挟み込んだもの
であり、可動部はビーム１４によってガラス基板１５に
固定されている。可動電極１３の上下には固定電極１５
が対向してあり、固定電極１５は上下共ガラス基板１２
に固定される。固定電極１５と可動電極１３には静電容
量Ｃ１，Ｃ２が存在しこの値は制御回路部２に与えられ
る。加速度Ｇが検出部１に加わると可動電極１３が速度
に基づく慣性力のため移動する。このため両電極間の距
離可動電極１３と固定電極１５の距離が変化し静電容量
Ｃ１，Ｃ２が変化する。制御回路部２内の容量検出器
は、Ｃ１−Ｃ２の差、静電容量差Ｃを検出するように動
作するので静電容量差Ｃに比例した電圧を出力する。そ
の値を増幅部で増幅し、出力整合回路部を用いて設定さ
れた加速度に対する出力電圧がでるようにするものであ
る。これら加速度検出部１，制御回路部２，接続パッド
４，コンデンサ５の各素子からなる回路基板３は、たと
えば金属ステム６上に接着剤１１で実装され、溶接によ
り、キャップ７を用いて密封し収納される。この場合、
外部との接続は、金属ステム６のガラス絶縁部（ハーメ
チックシール）を通してリードピン９と接続パッド４で
行われる。この加速度センサに於いて、本発明は、セン
サの回路基板実装方法について示したものである。通
常、センサの回路基板実装は図５に示すように、たとえ
ばセラミックなどの回路基板３の同一平面上に加速度検
出部１，制御回路部２，接続パッド４，コンデンサ５を
接着剤やはんだリフローを用いて実装している。この場
合、同一平面上に各素子を乗せるため回路基板３の面積
は大きくなり、振動や衝撃でセンサが共振したり、破損
する可能性があった。本発明は、この従来の実装方法で
はなく、特に素子の中で大きく面積を取る加速度検出部
１と制御回路部２とを同一平面上に実装しないように、
図１のようにセラミックや金属からなる回路基板３の両
側に回路パターンを走らせ、その両側に別々に加速度検
出部１と制御回路部２を実装する構成とした。この方法
より、従来発生していた回路基板３に加わる振動，衝撃
に対する共振がなくなり、周波数特性が高周波数まで伸
び、センサの出力精度が向上する。又、回路基板が小さ
くなりセンサ全体の小型化，軽量化が達成できる。本発
明の実施例として図２から図４について説明する。図２
は、回路基板３にセラミックを用いた物で加速度検出部
１用と制御回路部２用の２つに分かれており、２つの基
板の接続を各々の接続パッド４とリードピン９とで行っ
た場合の一実施例である。
【０００９】図３は、たとえばカーボンなどの軽くて強
度のある部材８を核としてフレキシブル基板１０の面上
に加速度検出部１と制御回路部２を実装しこのフレキシ
ブル基板１０を部材８にシリコン接着剤１１を用いて部
材８の外周に接着し、加速度検出部１と制御回路部２を
同一平面上に配置しない構成とした実施例である。
度のある部材８を核としてフレキシブル基板１０の面上
に加速度検出部１と制御回路部２を実装しこのフレキシ
ブル基板１０を部材８にシリコン接着剤１１を用いて部
材８の外周に接着し、加速度検出部１と制御回路部２を
同一平面上に配置しない構成とした実施例である。
【００１０】図４は、回路基板３に金属基板を用いたも
ので、接続パッド４は各素子の実装面と垂直な基板の端
に配置されており、図２と同じように加速度検出部１と
制御回路部２とで分かれており、この２つの基板を接着
剤１１で接着し加速度検出部１と制御回路部２とが、同
一平面上に配置しないようにした実施例である。
ので、接続パッド４は各素子の実装面と垂直な基板の端
に配置されており、図２と同じように加速度検出部１と
制御回路部２とで分かれており、この２つの基板を接着
剤１１で接着し加速度検出部１と制御回路部２とが、同
一平面上に配置しないようにした実施例である。
【００１１】図７は、加速度検出部１が、図６の静電容
量方式の変わりにビーム１４に支えられた可動部１７が
加速度に対して歪み、その歪み量を検出する抵抗１６に
よりその抵抗変化を制御回路部２で電圧に変換する歪み
ゲージ式の加速度検出部１の構成図である。この図７の
加速度検出部１を用いても上記の実施例と同様の効果が
得られる。
量方式の変わりにビーム１４に支えられた可動部１７が
加速度に対して歪み、その歪み量を検出する抵抗１６に
よりその抵抗変化を制御回路部２で電圧に変換する歪み
ゲージ式の加速度検出部１の構成図である。この図７の
加速度検出部１を用いても上記の実施例と同様の効果が
得られる。
【００１２】
【発明の効果】以上、述べたように本発明では、センサ
の加速度検出部１とその制御回路部２とを同一平面上に
配置しない構成により、回路基板３、センサ全体を小形
化でき、周波数特性が高周波数まで伸び、センサが共振
を受けなくなるので出力精度が向上したセンサを提供す
る効果がある。
の加速度検出部１とその制御回路部２とを同一平面上に
配置しない構成により、回路基板３、センサ全体を小形
化でき、周波数特性が高周波数まで伸び、センサが共振
を受けなくなるので出力精度が向上したセンサを提供す
る効果がある。
【図１】本発明の一実施例である加速度検出部と制御回
路部とを同一平面上に配置しない構造を持つ加速度セン
サの構成図である。
路部とを同一平面上に配置しない構造を持つ加速度セン
サの構成図である。
【図２】回路基板を２つに分けた場合の加速度センサ構
成図である。
成図である。
【図３】回路基板にフレキシブル基板を用いた場合の加
速度センサ構成図である。
速度センサ構成図である。
【図４】回路基板を２つに分けその基板を接着剤を用い
て接着した場合の加速度センサの構成図である。
て接着した場合の加速度センサの構成図である。
【図５】従来の回路基板での実装方法を示す一実施例を
示す図である。
示す図である。
【図６】この加速度センサの加速度検出部に用いられる
静電容量式の加速度検出部の構造図である。
静電容量式の加速度検出部の構造図である。
【図７】加速度検出部が歪みゲージ式の場合の構造図で
ある
ある
１…加速度検出部、２…制御回路部、３…回路基板、４
…接続パッド、５…コンデンサ、６…金属ステム、７…
キャップ、８…部材、９…リードピン、１０…フレキシ
ブル基板、１１…接着剤、１２…ガラス基板、１３…可
動電極、１４…ビーム、１５…固定電極、１６…抵抗、
１７…可動部。
…接続パッド、５…コンデンサ、６…金属ステム、７…
キャップ、８…部材、９…リードピン、１０…フレキシ
ブル基板、１１…接着剤、１２…ガラス基板、１３…可
動電極、１４…ビーム、１５…固定電極、１６…抵抗、
１７…可動部。
フロントページの続き (72)発明者 仲沢 照美 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 浅野 保弘 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】加速度を検出する加速度検出部と該出力信
号を入力とする制御回路部（集積回路ＩＣ）とを有する
加速度センサに於いて、加速度検出部と制御回路部を同
一面上に実装しない事を特徴とした加速度センサ。 - 【請求項２】請求項１の加速度センサに於いて、回路パ
ターンを配した物質、例えばセラミック，ガラスエポキ
シなどの両側に加速度検出部と制御回路部を配置したこ
とを特徴とした加速度センサ。 - 【請求項３】請求項１の加速度センサに於いて、検出部
は、加速度に対応して変位する可動電極及びこの可動電
極を介在させた状態で対向配置される固定電極とこれら
の電極における固定電極と可動電極間の静電容量差をも
って加速度を検出することを特徴とする加速度センサ。 - 【請求項４】請求項１の加速度センサに於いて、検出部
は、加速度に対応して変位する重りとその変位に伴い歪
ゲージ部の抵抗値が変化し、加速度を検出することを特
徴とする加速度センサ。 - 【請求項５】請求項１の加速度センサに於いて、加速度
センサの入力信号は、車両の衝突信号であり、センサの
出力信号によって点火回路を作動し保安用バッグを展開
させることを特徴とする加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4676794A JPH07260822A (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4676794A JPH07260822A (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260822A true JPH07260822A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12756489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4676794A Pending JPH07260822A (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07260822A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19903585B4 (de) * | 1998-01-30 | 2009-08-13 | Fuji Electric Co., Ltd., Kawasaki | Halbleitersensor und Halbleitersensorchip und Halbleitersensorgehäuse |
| JP2013517488A (ja) * | 2010-01-19 | 2013-05-16 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 緩衝部を備えたセンサ |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP4676794A patent/JPH07260822A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19903585B4 (de) * | 1998-01-30 | 2009-08-13 | Fuji Electric Co., Ltd., Kawasaki | Halbleitersensor und Halbleitersensorchip und Halbleitersensorgehäuse |
| JP2013517488A (ja) * | 2010-01-19 | 2013-05-16 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 緩衝部を備えたセンサ |
| US9263395B2 (en) | 2010-01-19 | 2016-02-16 | Robert Bosch Gmbh | Sensor having damping |
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