JPH085654A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
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- JPH085654A JPH085654A JP6141676A JP14167694A JPH085654A JP H085654 A JPH085654 A JP H085654A JP 6141676 A JP6141676 A JP 6141676A JP 14167694 A JP14167694 A JP 14167694A JP H085654 A JPH085654 A JP H085654A
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 18
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract description 4
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
-
- G—PHYSICS
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/09—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Amplifiers (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電源投入や電源からのノイズによる悪影響を受
け難く、誤動作や故障の発生を防止することができる加
速度センサを提供する。 【構成】本発明に係る加速度センサは、加速度検出用の
圧電体セラミック素子１と、この圧電体セラミック素子
１からの出力信号を処理する信号処理回路２と、圧電体
セラミック素子１と直列接続された自己診断回路２０と
を備えており、自己診断回路２０は、エミッタＥが電源
電圧Ｖccとされ、かつ、コレクタＣが基準電圧とされた
うえでベースＢに入力されるタイミングパルス信号と同
期した故障診断用信号を出力するＰＮＰ型トランジスタ
２３と、このＰＮＰ型トランジスタ２３のコレクタＣ及
び圧電体セラミック素子１間に介装された自己診断用コ
ンデンサ２５とを具備して構成されたものであることを
特徴としている。
け難く、誤動作や故障の発生を防止することができる加
速度センサを提供する。 【構成】本発明に係る加速度センサは、加速度検出用の
圧電体セラミック素子１と、この圧電体セラミック素子
１からの出力信号を処理する信号処理回路２と、圧電体
セラミック素子１と直列接続された自己診断回路２０と
を備えており、自己診断回路２０は、エミッタＥが電源
電圧Ｖccとされ、かつ、コレクタＣが基準電圧とされた
うえでベースＢに入力されるタイミングパルス信号と同
期した故障診断用信号を出力するＰＮＰ型トランジスタ
２３と、このＰＮＰ型トランジスタ２３のコレクタＣ及
び圧電体セラミック素子１間に介装された自己診断用コ
ンデンサ２５とを具備して構成されたものであることを
特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車載用エアバッグ装置
などに組み込んで用いられる加速度センサに関する。
などに組み込んで用いられる加速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、この種の加速度センサとして
は、図２の回路ブロック図で示すように、加速度の作用
を検出する圧電体セラミック素子１と、この圧電体セラ
ミック素子１からの出力信号を処理する信号処理回路２
と、圧電体セラミック素子１と直列に接続された自己診
断回路３とを備えたものがある。そして、この際におけ
る信号処理回路２は、圧電体セラミック素子１からの出
力信号をインピーダンス変換するインピーダンス変換回
路４と、出力信号中の不必要成分を除去するフィルタ回
路５と、必要成分のみを増幅する増幅回路６とから構成
されており、圧電体セラミック素子１と信号処理回路２
を構成するインピーダンス変換回路４との間には温度補
償用コンデンサ７とリーク抵抗８とが並列接続されてい
る。なお、ここでの圧電体セラミック素子１、温度補償
用コンデンサ７、リーク抵抗８それぞれの一端側は基準
電圧（以下、グランド電圧という）とされる一方、信号
処理回路２を構成する増幅回路６からは外部出力端子９
を通じてセンサ出力が出力されるようになっている。
は、図２の回路ブロック図で示すように、加速度の作用
を検出する圧電体セラミック素子１と、この圧電体セラ
ミック素子１からの出力信号を処理する信号処理回路２
と、圧電体セラミック素子１と直列に接続された自己診
断回路３とを備えたものがある。そして、この際におけ
る信号処理回路２は、圧電体セラミック素子１からの出
力信号をインピーダンス変換するインピーダンス変換回
路４と、出力信号中の不必要成分を除去するフィルタ回
路５と、必要成分のみを増幅する増幅回路６とから構成
されており、圧電体セラミック素子１と信号処理回路２
を構成するインピーダンス変換回路４との間には温度補
償用コンデンサ７とリーク抵抗８とが並列接続されてい
る。なお、ここでの圧電体セラミック素子１、温度補償
用コンデンサ７、リーク抵抗８それぞれの一端側は基準
電圧（以下、グランド電圧という）とされる一方、信号
処理回路２を構成する増幅回路６からは外部出力端子９
を通じてセンサ出力が出力されるようになっている。
【０００３】また、自己診断回路３は加速度センサの故
障を早期発見すべく設けられたものであり、外部入力端
子１０を通じてベースＢに入力されるタイミングパルス
信号に同期した故障診断用信号を出力するスイッチング
素子としてのＮＰＮ型トランジスタ１１を具備してお
り、このＮＰＮ型トランジスタ１１のコレクタＣは分圧
抵抗１２を介したうえで直流５Ｖ（ボルト）の電源電圧
Ｖccに接続される一方、そのエミッタＥはグランド電圧
とされている。そして、この際、互いに接続された圧電
体セラミック素子１と自己診断回路３を構成するＮＰＮ
型トランジスタ１１のコレクタＣとの間には自己診断用
コンデンサ１３が介装されており、ＮＰＮ型トランジス
タ１１から出力された故障診断用信号は自己診断用コン
デンサ１３を介したうえで圧電体セラミック素子１に対
して印加されるようになっている。すなわち、この加速
度センサにおいては、自己診断回路３から出力された故
障診断用信号を圧電体セラミック素子１に対して与えた
際に信号処理回路２及び外部出力端子９を通じて得られ
るセンサ出力を検出し、検出されたセンサ出力の変化に
基づいて故障の有無を判定することが行われるのであ
る。
障を早期発見すべく設けられたものであり、外部入力端
子１０を通じてベースＢに入力されるタイミングパルス
信号に同期した故障診断用信号を出力するスイッチング
素子としてのＮＰＮ型トランジスタ１１を具備してお
り、このＮＰＮ型トランジスタ１１のコレクタＣは分圧
抵抗１２を介したうえで直流５Ｖ（ボルト）の電源電圧
Ｖccに接続される一方、そのエミッタＥはグランド電圧
とされている。そして、この際、互いに接続された圧電
体セラミック素子１と自己診断回路３を構成するＮＰＮ
型トランジスタ１１のコレクタＣとの間には自己診断用
コンデンサ１３が介装されており、ＮＰＮ型トランジス
タ１１から出力された故障診断用信号は自己診断用コン
デンサ１３を介したうえで圧電体セラミック素子１に対
して印加されるようになっている。すなわち、この加速
度センサにおいては、自己診断回路３から出力された故
障診断用信号を圧電体セラミック素子１に対して与えた
際に信号処理回路２及び外部出力端子９を通じて得られ
るセンサ出力を検出し、検出されたセンサ出力の変化に
基づいて故障の有無を判定することが行われるのであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来例
の加速度センサにおいては、自己診断回路３を構成する
ＮＰＮ型トランジスタ１１のコレクタＣを電源電圧Ｖcc
に対して接続し、かつ、そのコレクタＣと圧電体セラミ
ック素子１との間に自己診断用コンデンサ１３を介装し
た構成を採用しているため、圧電体セラミック素子１は
自己診断用コンデンサ１３を介したうえで電源と接続さ
れていることになり、電源を投入した際には圧電体セラ
ミック素子１に対して直流５Ｖの電源電圧Ｖccが瞬時に
印加されることになる結果、加速度センサの立ち上がり
特性が不安定となることが起こっていた。また、この種
の加速度センサでは安定化電源を用いるのが一般的であ
るにも拘わらず、動作中の電源からノイズが入ってくる
ことが多く起こるため、上記構成の自己診断回路３を使
用しているのでは圧電体セラミック素子１が不安定な挙
動を示すことになり、加速度センサの誤動作や故障が発
生するというような不都合も生じることになっていた。
の加速度センサにおいては、自己診断回路３を構成する
ＮＰＮ型トランジスタ１１のコレクタＣを電源電圧Ｖcc
に対して接続し、かつ、そのコレクタＣと圧電体セラミ
ック素子１との間に自己診断用コンデンサ１３を介装し
た構成を採用しているため、圧電体セラミック素子１は
自己診断用コンデンサ１３を介したうえで電源と接続さ
れていることになり、電源を投入した際には圧電体セラ
ミック素子１に対して直流５Ｖの電源電圧Ｖccが瞬時に
印加されることになる結果、加速度センサの立ち上がり
特性が不安定となることが起こっていた。また、この種
の加速度センサでは安定化電源を用いるのが一般的であ
るにも拘わらず、動作中の電源からノイズが入ってくる
ことが多く起こるため、上記構成の自己診断回路３を使
用しているのでは圧電体セラミック素子１が不安定な挙
動を示すことになり、加速度センサの誤動作や故障が発
生するというような不都合も生じることになっていた。
【０００５】本発明は、これらの不都合に鑑みて創案さ
れたものであって、電源投入や電源からのノイズによる
悪影響を受け難く、誤動作や故障の発生を防止すること
ができる構成とされた加速度センサの提供を目的として
いる。
れたものであって、電源投入や電源からのノイズによる
悪影響を受け難く、誤動作や故障の発生を防止すること
ができる構成とされた加速度センサの提供を目的として
いる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る加速度セン
サは、加速度検出用の圧電体セラミック素子と、この圧
電体セラミック素子からの出力信号を処理する信号処理
回路と、圧電体セラミック素子と直列接続された自己診
断回路とを備えており、自己診断回路は、エミッタが電
源電圧とされ、かつ、コレクタがグランド電圧とされた
うえでベースに入力されるタイミングパルス信号と同期
した故障診断用信号を出力するＰＮＰ型トランジスタ
と、このＰＮＰ型トランジスタのコレクタ及び圧電体セ
ラミック素子間に介装された自己診断用コンデンサとを
具備して構成されたものであることを特徴とする。
サは、加速度検出用の圧電体セラミック素子と、この圧
電体セラミック素子からの出力信号を処理する信号処理
回路と、圧電体セラミック素子と直列接続された自己診
断回路とを備えており、自己診断回路は、エミッタが電
源電圧とされ、かつ、コレクタがグランド電圧とされた
うえでベースに入力されるタイミングパルス信号と同期
した故障診断用信号を出力するＰＮＰ型トランジスタ
と、このＰＮＰ型トランジスタのコレクタ及び圧電体セ
ラミック素子間に介装された自己診断用コンデンサとを
具備して構成されたものであることを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、ＰＮＰ型トランジスタを使
用して自己診断回路を構成し、かつ、このＰＮＰ型トラ
ンジスタのグランド電圧とされたコレクタと圧電体セラ
ミック素子とを自己診断用コンデンサを介したうえで接
続しているから、電源投入時においても圧電体セラミッ
ク素子に対して電源電圧が印加されることは起こらな
い。また、電源電圧の変動や電源を通じてのノイズが圧
電体セラミック素子に悪影響を及ぼすこともなくなり、
この圧電体セラミック素子が不安定な挙動を示すことも
起こらなくなる。
用して自己診断回路を構成し、かつ、このＰＮＰ型トラ
ンジスタのグランド電圧とされたコレクタと圧電体セラ
ミック素子とを自己診断用コンデンサを介したうえで接
続しているから、電源投入時においても圧電体セラミッ
ク素子に対して電源電圧が印加されることは起こらな
い。また、電源電圧の変動や電源を通じてのノイズが圧
電体セラミック素子に悪影響を及ぼすこともなくなり、
この圧電体セラミック素子が不安定な挙動を示すことも
起こらなくなる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【０００９】図１は本実施例に係る加速度センサの概略
構成を示す回路ブロック図であり、この図１中の符号２
０は自己診断回路を示している。なお、この加速度セン
サにおける自己診断回路２０を除く全体構成は従来例と
基本的に異ならないので、図１において従来例を示す図
２と互いに同一もしくは相当する部品、部分には同一符
号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。
構成を示す回路ブロック図であり、この図１中の符号２
０は自己診断回路を示している。なお、この加速度セン
サにおける自己診断回路２０を除く全体構成は従来例と
基本的に異ならないので、図１において従来例を示す図
２と互いに同一もしくは相当する部品、部分には同一符
号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。
【００１０】本実施例に係る加速度センサは、加速度検
出用の圧電体セラミック素子１と、この圧電体セラミッ
ク素子１からの出力信号を処理する信号処理回路２と、
圧電体セラミック素子１と直列接続された自己診断回路
２０とを備えて構成されたものとなっいる。そして、こ
の際における信号処理回路２は、インピーダンス変換回
路４及びフィルタ回路５と、増幅回路６とから構成され
ており、増幅回路６にはセンサ出力を出力する外部出力
端子９が設けられている。また、圧電体セラミック素子
１とインピーダンス変換回路４との間には、温度補償用
コンデンサ７及びリーク抵抗８が並列接続されていると
ともに、フィルタ用抵抗２１が直列接続されており、こ
のフィルタ用抵抗２１と温度補償用コンデンサ７とによ
って圧電体セラミック素子１の温度補償・フィルタ回路
２２が構成されている。
出用の圧電体セラミック素子１と、この圧電体セラミッ
ク素子１からの出力信号を処理する信号処理回路２と、
圧電体セラミック素子１と直列接続された自己診断回路
２０とを備えて構成されたものとなっいる。そして、こ
の際における信号処理回路２は、インピーダンス変換回
路４及びフィルタ回路５と、増幅回路６とから構成され
ており、増幅回路６にはセンサ出力を出力する外部出力
端子９が設けられている。また、圧電体セラミック素子
１とインピーダンス変換回路４との間には、温度補償用
コンデンサ７及びリーク抵抗８が並列接続されていると
ともに、フィルタ用抵抗２１が直列接続されており、こ
のフィルタ用抵抗２１と温度補償用コンデンサ７とによ
って圧電体セラミック素子１の温度補償・フィルタ回路
２２が構成されている。
【００１１】すなわち、この温度補償・フィルタ回路２
２は、圧電体セラミック素子１の共振周波数に見合う加
速度が作用した際に発生する非常に大きな出力信号が入
力することによってインピーダンス変換回路４の出力飽
和や誤動作などが生じることを防止するため、圧電体セ
ラミック素子１からの出力信号を低減すべく設けられた
ものである。なお、この際におけるフィルタ用抵抗２１
は、圧電体セラミック素子１もしくは温度補償用コンデ
ンサ７いずれかのグランド電圧側に配置されたものであ
ってよい。
２は、圧電体セラミック素子１の共振周波数に見合う加
速度が作用した際に発生する非常に大きな出力信号が入
力することによってインピーダンス変換回路４の出力飽
和や誤動作などが生じることを防止するため、圧電体セ
ラミック素子１からの出力信号を低減すべく設けられた
ものである。なお、この際におけるフィルタ用抵抗２１
は、圧電体セラミック素子１もしくは温度補償用コンデ
ンサ７いずれかのグランド電圧側に配置されたものであ
ってよい。
【００１２】さらにまた、本実施例における自己診断回
路２０は、外部入力端子１０を通じてベースＢに入力さ
れるタイミングパルス信号に同期した故障診断用信号を
出力するスイッチング素子としてのＰＮＰ型トランジス
タ２３を備えて構成されたものであり、そのエミッタＥ
は電源電圧Ｖccに対して接続される一方、そのコレクタ
Ｃは分圧抵抗２４を介したうえでグランド電圧とされて
いる。そして、このＰＮＰ型トランジスタ２３のコレク
タＣと圧電体セラミック素子１との間には自己診断用コ
ンデンサ２５が介装されており、ＰＮＰ型トランジスタ
２３から出力された故障診断用信号は自己診断用コンデ
ンサ２５を介したうえで圧電体セラミック素子１に対し
て印加されるようになっている。
路２０は、外部入力端子１０を通じてベースＢに入力さ
れるタイミングパルス信号に同期した故障診断用信号を
出力するスイッチング素子としてのＰＮＰ型トランジス
タ２３を備えて構成されたものであり、そのエミッタＥ
は電源電圧Ｖccに対して接続される一方、そのコレクタ
Ｃは分圧抵抗２４を介したうえでグランド電圧とされて
いる。そして、このＰＮＰ型トランジスタ２３のコレク
タＣと圧電体セラミック素子１との間には自己診断用コ
ンデンサ２５が介装されており、ＰＮＰ型トランジスタ
２３から出力された故障診断用信号は自己診断用コンデ
ンサ２５を介したうえで圧電体セラミック素子１に対し
て印加されるようになっている。
【００１３】なお、この際、ＰＮＰ型トランジスタ２３
に代えてＮＰＮ型トランジスタを用いたうえ、そのコレ
クタを電源電圧とし、そのエミッタをグランド電圧とす
ることも考えられる。しかしながら、一般的にトランジ
スタは、エミッタ・ベース間のＯＮ電圧が温度特性をも
っているために圧電体セラミック素子１に印加される故
障診断用信号が不安定化することが起こるので、このよ
うに構成することはできないのが実情である。
に代えてＮＰＮ型トランジスタを用いたうえ、そのコレ
クタを電源電圧とし、そのエミッタをグランド電圧とす
ることも考えられる。しかしながら、一般的にトランジ
スタは、エミッタ・ベース間のＯＮ電圧が温度特性をも
っているために圧電体セラミック素子１に印加される故
障診断用信号が不安定化することが起こるので、このよ
うに構成することはできないのが実情である。
【００１４】ところで、本実施例に係る加速度センサに
おいても、従来例同様、自己診断回路２０から出力され
た故障診断用信号を圧電体セラミック素子１に与えて得
られるセンサ出力を検出したうえ、検出されたセンサ出
力の変化に基づいて故障の有無を判定することが行われ
る。ところが、この実施例における自己診断回路２０は
ＰＮＰ型トランジスタ２３を使用して構成されたうえ、
このＰＮＰ型トランジスタ２３のグランド電圧とされた
コレクタＣと圧電体セラミック素子１との間に自己診断
用コンデンサ２５を介装して構成されたものであるた
め、電源電圧Ｖccと圧電体セラミック素子１との間には
ＰＮＰ型トランジスタ２３が介在していることになり、
電源電圧Ｖccからの悪影響が圧電体セラミック素子１に
対して及ぶことは起こり得ないこととなる。
おいても、従来例同様、自己診断回路２０から出力され
た故障診断用信号を圧電体セラミック素子１に与えて得
られるセンサ出力を検出したうえ、検出されたセンサ出
力の変化に基づいて故障の有無を判定することが行われ
る。ところが、この実施例における自己診断回路２０は
ＰＮＰ型トランジスタ２３を使用して構成されたうえ、
このＰＮＰ型トランジスタ２３のグランド電圧とされた
コレクタＣと圧電体セラミック素子１との間に自己診断
用コンデンサ２５を介装して構成されたものであるた
め、電源電圧Ｖccと圧電体セラミック素子１との間には
ＰＮＰ型トランジスタ２３が介在していることになり、
電源電圧Ｖccからの悪影響が圧電体セラミック素子１に
対して及ぶことは起こり得ないこととなる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る加速
度センサによれば、電源電圧と圧電体セラミック素子と
の間にＰＮＰ型トランジスタが介在しているため、電源
投入時においても圧電体セラミック素子に対して電源電
圧が印加されることはなく、また、動作中の電源からノ
イズが入ってくることもなくなる。したがって、加速度
センサの立ち上がり特性が不安定となったり、圧電体セ
ラミック素子が不安定な挙動を示したりすることも起こ
らなくなり、誤動作や故障の発生を防止することができ
るという効果が得られる。
度センサによれば、電源電圧と圧電体セラミック素子と
の間にＰＮＰ型トランジスタが介在しているため、電源
投入時においても圧電体セラミック素子に対して電源電
圧が印加されることはなく、また、動作中の電源からノ
イズが入ってくることもなくなる。したがって、加速度
センサの立ち上がり特性が不安定となったり、圧電体セ
ラミック素子が不安定な挙動を示したりすることも起こ
らなくなり、誤動作や故障の発生を防止することができ
るという効果が得られる。
【図１】本実施例に係る加速度センサの概略構成を示す
回路ブロック図である。
回路ブロック図である。
【図２】従来例に係る加速度センサの概略構成を示す回
路ブロック図である。
路ブロック図である。
１ 圧電体セラミック素子 ２ 信号処理回路 ２０ 自己診断回路 ２３ ＰＮＰ型トランジスタ ２５ 自己診断用コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】 加速度検出用の圧電体セラミック素子
（１）と、この圧電体セラミック素子（１）からの出力
信号を処理する信号処理回路（２）と、圧電体セラミッ
ク素子（１）と直列接続された自己診断回路（２０）と
を備えており、 自己診断回路（２０）は、エミッタ（Ｅ）が電源電圧
（Ｖcc）とされ、かつ、コレクタ（Ｃ）が基準電圧とさ
れたうえでベース（Ｂ）に入力されるタイミングパルス
信号と同期した故障診断用信号を出力するＰＮＰ型トラ
ンジスタ（２３）と、このＰＮＰ型トランジスタ（２
３）のコレクタ（Ｃ）及び圧電体セラミック素子（１）
間に介装された自己診断用コンデンサ（２５）とを具備
して構成されたものであることを特徴とする加速度セン
サ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6141676A JPH085654A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 加速度センサ |
| KR1019940032699A KR100211422B1 (ko) | 1994-06-23 | 1994-12-03 | 가속도 센서 |
| EP95101168A EP0689055B1 (en) | 1994-06-23 | 1995-01-27 | Acceleration sensor |
| SG1996000837A SG42924A1 (en) | 1994-06-23 | 1995-01-27 | Acceleration sensor |
| DE69504428T DE69504428T2 (de) | 1994-06-23 | 1995-01-27 | Beschleunigungssensor |
| CN95107246A CN1041236C (zh) | 1994-06-23 | 1995-06-20 | 加速度传感器 |
| US08/724,921 US5734087A (en) | 1994-06-23 | 1996-10-02 | Acceleration sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6141676A JPH085654A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085654A true JPH085654A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15297614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6141676A Pending JPH085654A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 加速度センサ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0689055B1 (ja) |
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