JPH102915A - 半導体センサ - Google Patents
半導体センサInfo
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- JPH102915A JPH102915A JP15236896A JP15236896A JPH102915A JP H102915 A JPH102915 A JP H102915A JP 15236896 A JP15236896 A JP 15236896A JP 15236896 A JP15236896 A JP 15236896A JP H102915 A JPH102915 A JP H102915A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L27/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring fluid pressure
- G01L27/007—Malfunction diagnosis, i.e. diagnosing a sensor defect
-
- 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
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- Biomedical Technology (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自己診断機能を有するとともに小型化を図れ
る半導体センサを提供する。 【解決手段】 加速度や圧力を検出し、電気信号に変換
する検出回路１１と、検出回路１１からの電気信号を増
幅する信号増幅回路１３と、検出回路１１および信号増
幅回路１３の異常の有無を診断し、自己診断結果を出力
する自己診断回路１５と、信号増幅回路１３と出力端子
Ｖoutとの間に接続され、自己診断回路１３から出力さ
れる自己診断結果を制御入力とし、自己診断結果に基づ
き、「異常無し」の時は、信号増幅回路１３からの出力
をそのまま出力し、「異常有り」の時は、信号増幅回路
１３からの出力を「ハイ」または「ロー」の所定の信号
に固定し出力するセンサ出力制御回路１７とからなる。
る半導体センサを提供する。 【解決手段】 加速度や圧力を検出し、電気信号に変換
する検出回路１１と、検出回路１１からの電気信号を増
幅する信号増幅回路１３と、検出回路１１および信号増
幅回路１３の異常の有無を診断し、自己診断結果を出力
する自己診断回路１５と、信号増幅回路１３と出力端子
Ｖoutとの間に接続され、自己診断回路１３から出力さ
れる自己診断結果を制御入力とし、自己診断結果に基づ
き、「異常無し」の時は、信号増幅回路１３からの出力
をそのまま出力し、「異常有り」の時は、信号増幅回路
１３からの出力を「ハイ」または「ロー」の所定の信号
に固定し出力するセンサ出力制御回路１７とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアバッグ用加速
度検出用センサ等の自動車において使用される、加速度
や圧力を検出する半導体センサに関し、特に、自己診断
機能を備えた半導体センサに関するものである。
度検出用センサ等の自動車において使用される、加速度
や圧力を検出する半導体センサに関し、特に、自己診断
機能を備えた半導体センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、加速度を検出する半導体センサ
の構造を示したものである。図６において、半導体セン
サは、センサチップ３と、台座４と、セラミック基板５
と、リード端子６とからなる。センサチップ３の一端
は、台座４を介してセラミック基板５上に固着され、ま
たボンディングワイヤ７によりセラミック基板５に接続
される。セラミック基板５は、ボンディングワイヤ８に
よりさらにリード端子６に接続されている。
の構造を示したものである。図６において、半導体セン
サは、センサチップ３と、台座４と、セラミック基板５
と、リード端子６とからなる。センサチップ３の一端
は、台座４を介してセラミック基板５上に固着され、ま
たボンディングワイヤ７によりセラミック基板５に接続
される。セラミック基板５は、ボンディングワイヤ８に
よりさらにリード端子６に接続されている。
【０００３】センサチップ３には、応力を集中させるた
めのダイヤフラム９と呼ばれる薄肉部が設けられてお
り、ダイヤフラム９周辺には、半導体のピエゾ抵抗効果
を利用した抵抗素子（以下、ピエゾ抵抗素子と称す）に
より構成されるブリッジ回路からなる検出回路が形成さ
れている。センサチップ３において、加速度によりダイ
ヤフラム９に応力が加えられると、ダイヤフラム９が歪
み、ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化し、ブリッジ回路に
不平衡電圧が発生する。半導体センサにおいて、この電
圧を検出することにより加速度を電気信号として検出す
る。この電気信号は微弱であるため、信号を増幅するた
めの信号増幅回路がセンサチップ３上に形成されてい
る。さらにセンサチップ３上には、検出回路や信号増幅
回路の異常の有無を診断する自己診断回路が形成されて
いる。この自己診断回路は、検出回路１１や信号増幅回
路の所定の回路部の電圧を監視することにより異常の検
出を行う。例えば、前述のピエゾ抵抗素子にかかる電圧
を監視することにより、ピエゾ抵抗素子の断線等の異常
を検出する。検出回路で検出された信号や、自己診断回
路による自己診断結果はリード端子６を介して外部に出
力される。
めのダイヤフラム９と呼ばれる薄肉部が設けられてお
り、ダイヤフラム９周辺には、半導体のピエゾ抵抗効果
を利用した抵抗素子（以下、ピエゾ抵抗素子と称す）に
より構成されるブリッジ回路からなる検出回路が形成さ
れている。センサチップ３において、加速度によりダイ
ヤフラム９に応力が加えられると、ダイヤフラム９が歪
み、ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化し、ブリッジ回路に
不平衡電圧が発生する。半導体センサにおいて、この電
圧を検出することにより加速度を電気信号として検出す
る。この電気信号は微弱であるため、信号を増幅するた
めの信号増幅回路がセンサチップ３上に形成されてい
る。さらにセンサチップ３上には、検出回路や信号増幅
回路の異常の有無を診断する自己診断回路が形成されて
いる。この自己診断回路は、検出回路１１や信号増幅回
路の所定の回路部の電圧を監視することにより異常の検
出を行う。例えば、前述のピエゾ抵抗素子にかかる電圧
を監視することにより、ピエゾ抵抗素子の断線等の異常
を検出する。検出回路で検出された信号や、自己診断回
路による自己診断結果はリード端子６を介して外部に出
力される。
【０００４】図７に従来の半導体センサのブロック図を
示す。検出回路１１において、加速度や圧力が検出さ
れ、電気信号に変換される。検出回路１１からの電気信
号は信号増幅回路１３で増幅され、センサ出力端子Ｖou
tから出力される。自己診断回路１４において、検出回
路１１および信号増幅回路１３の異常の有無が監視さ
れ、自己診断結果が自己診断出力端子Ｄoutから出力さ
れる。
示す。検出回路１１において、加速度や圧力が検出さ
れ、電気信号に変換される。検出回路１１からの電気信
号は信号増幅回路１３で増幅され、センサ出力端子Ｖou
tから出力される。自己診断回路１４において、検出回
路１１および信号増幅回路１３の異常の有無が監視さ
れ、自己診断結果が自己診断出力端子Ｄoutから出力さ
れる。
【０００５】図８は、従来の半導体センサにおいて、自
己診断回路１４の出力側の回路を示したものである。図
８に示されるように、自己診断回路１４は、コンパレー
タ３１とＮＰＮトランジスタ３３と定電流源３５と抵抗
３７とを備える。自己診断回路１４において、コンパレ
ータ３１により、検出回路１１や信号増幅回路１３内の
所定回路部の電圧と所定電圧とが比較され、異常の有無
に応じた信号である診断結果が生成される。
己診断回路１４の出力側の回路を示したものである。図
８に示されるように、自己診断回路１４は、コンパレー
タ３１とＮＰＮトランジスタ３３と定電流源３５と抵抗
３７とを備える。自己診断回路１４において、コンパレ
ータ３１により、検出回路１１や信号増幅回路１３内の
所定回路部の電圧と所定電圧とが比較され、異常の有無
に応じた信号である診断結果が生成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述の半導体センサに
おいて、検出回路１１や信号増幅回路１３に異常がある
場合に、センサ出力端子Ｖoutから出力される出力をそ
のまま用いると、半導体センサを搭載したシステムにお
いて誤動作を起こすことがある。
おいて、検出回路１１や信号増幅回路１３に異常がある
場合に、センサ出力端子Ｖoutから出力される出力をそ
のまま用いると、半導体センサを搭載したシステムにお
いて誤動作を起こすことがある。
【０００７】従って、半導体センサを搭載したシステム
においては、半導体センサが正常に動作しているか否か
判断するために、自己診断回路１４からの自己診断結果
を参照している。このため、半導体センサにおいて、自
己診断結果出力用の出力端子Ｄoutを設ける必要があ
る。しかし、半導体センサにおいて、このような自己診
断結果出力用の出力端子（リード端子）を設けること
は、半導体センサの小型化を図る上での障害となる。
においては、半導体センサが正常に動作しているか否か
判断するために、自己診断回路１４からの自己診断結果
を参照している。このため、半導体センサにおいて、自
己診断結果出力用の出力端子Ｄoutを設ける必要があ
る。しかし、半導体センサにおいて、このような自己診
断結果出力用の出力端子（リード端子）を設けること
は、半導体センサの小型化を図る上での障害となる。
【０００８】本発明は、そのような問題を解決すべくな
されたものであり、その目的とするところは、自己診断
機能を有するとともに小型化を図れる半導体センサを提
供することにある。
されたものであり、その目的とするところは、自己診断
機能を有するとともに小型化を図れる半導体センサを提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】加速度や圧力を検出し、
電気信号に変換する検出手段と、前記検出手段からの前
記電気信号を増幅しセンサ結果として出力する信号増幅
手段と、前記センサ結果を外部に出力するセンサ出力端
子と、前記検出手段および前記信号増幅手段の異常の有
無を診断し、自己診断結果を出力する自己診断手段とを
備えた半導体センサにおいて、前記信号増幅手段と前記
センサ出力端子との間に接続され、前記自己診断手段か
ら出力される前記自己診断結果を制御入力とし、前記自
己診断結果に基づき、「異常無し」の時は、前記信号増
幅手段からの出力をそのまま出力し、一方、「異常有
り」の時は、前記信号増幅手段からの出力を「ハイ」ま
たは「ロー」の所定の信号に固定し出力するセンサ出力
制御手段を設ける。
電気信号に変換する検出手段と、前記検出手段からの前
記電気信号を増幅しセンサ結果として出力する信号増幅
手段と、前記センサ結果を外部に出力するセンサ出力端
子と、前記検出手段および前記信号増幅手段の異常の有
無を診断し、自己診断結果を出力する自己診断手段とを
備えた半導体センサにおいて、前記信号増幅手段と前記
センサ出力端子との間に接続され、前記自己診断手段か
ら出力される前記自己診断結果を制御入力とし、前記自
己診断結果に基づき、「異常無し」の時は、前記信号増
幅手段からの出力をそのまま出力し、一方、「異常有
り」の時は、前記信号増幅手段からの出力を「ハイ」ま
たは「ロー」の所定の信号に固定し出力するセンサ出力
制御手段を設ける。
【００１０】前記検出手段は、加速度や圧力を検出し電
気信号に変換し前記信号増幅手段に出力する。前記信号
増幅手段は、前記検出手段から出力された電気信号を増
幅する。前記自己診断手段は、前記検出手段および前記
信号増幅手段の動作状況を診断し、その診断結果を出力
する。前記センサ出力制御手段は、前記信号増幅手段か
ら出力されるセンサ結果を前記自己診断手段からの診断
結果に基づいて制御する。すなわち、前記診断結果が
「異常無し（正常）」の時には、前記信号増幅手段から
の出力をそのまま前記センサ出力端子に出力し、「異常
有り」の時には、前記信号増幅手段からの出力を「ハ
イ」または「ロー」の所定の信号に固定し、前記センサ
出力端子に出力する。
気信号に変換し前記信号増幅手段に出力する。前記信号
増幅手段は、前記検出手段から出力された電気信号を増
幅する。前記自己診断手段は、前記検出手段および前記
信号増幅手段の動作状況を診断し、その診断結果を出力
する。前記センサ出力制御手段は、前記信号増幅手段か
ら出力されるセンサ結果を前記自己診断手段からの診断
結果に基づいて制御する。すなわち、前記診断結果が
「異常無し（正常）」の時には、前記信号増幅手段から
の出力をそのまま前記センサ出力端子に出力し、「異常
有り」の時には、前記信号増幅手段からの出力を「ハ
イ」または「ロー」の所定の信号に固定し、前記センサ
出力端子に出力する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を用いて本発明
の実施の形態を説明する。
の実施の形態を説明する。
【００１２】実施の形態１．図１に、実施の形態１の半
導体センサのブロック図を示す。図１において、本実施
形態の半導体センサは、加速度や圧力を検出し、電気信
号に変換する検出回路１１と、検出回路１１からの電気
信号を増幅する信号増幅回路１３と、検出回路１１およ
び信号増幅回路１３の診断を行い、診断結果を出力する
自己診断回路１５と、自己診断回路１５からの診断結果
に基づき、信号増幅回路１３からの出力を制御するセン
サ出力制御回路１７とからなる。
導体センサのブロック図を示す。図１において、本実施
形態の半導体センサは、加速度や圧力を検出し、電気信
号に変換する検出回路１１と、検出回路１１からの電気
信号を増幅する信号増幅回路１３と、検出回路１１およ
び信号増幅回路１３の診断を行い、診断結果を出力する
自己診断回路１５と、自己診断回路１５からの診断結果
に基づき、信号増幅回路１３からの出力を制御するセン
サ出力制御回路１７とからなる。
【００１３】図２に、図１における自己診断回路１５の
出力側の回路の一部と、センサ出力制御回路１７の回路
図を示す。図２に示すように、自己診断回路１５は、検
出回路１１および信号増幅回路１３内の所定の回路の電
圧と、所定電圧とを比較するコンパレータ２１と、コン
パレータ２１の出力にベースを接続され、エミッタを基
準電位を与えるグランド線ＧＮＤに接続されたＮＰＮト
ランジスタである第１トランジスタ２２と、一端を電源
電圧を供給する電源線Ｖccに接続され、他端を第１トラ
ンジスタのコレクタに接続された定電流源２３とを備え
る。センサ出力制御回路１７は、自己診断回路１５の出
力にベースを接続され、コレクタを信号増幅回路１３の
出力に接続され、エミッタをグランド線に接続されたＮ
ＰＮトランジスタである第２トランジスタ２４からな
る。第２トランジスタ２４のコレクタはセンサ出力端子
Ｖoutに接続される。以下に動作を説明する。
出力側の回路の一部と、センサ出力制御回路１７の回路
図を示す。図２に示すように、自己診断回路１５は、検
出回路１１および信号増幅回路１３内の所定の回路の電
圧と、所定電圧とを比較するコンパレータ２１と、コン
パレータ２１の出力にベースを接続され、エミッタを基
準電位を与えるグランド線ＧＮＤに接続されたＮＰＮト
ランジスタである第１トランジスタ２２と、一端を電源
電圧を供給する電源線Ｖccに接続され、他端を第１トラ
ンジスタのコレクタに接続された定電流源２３とを備え
る。センサ出力制御回路１７は、自己診断回路１５の出
力にベースを接続され、コレクタを信号増幅回路１３の
出力に接続され、エミッタをグランド線に接続されたＮ
ＰＮトランジスタである第２トランジスタ２４からな
る。第２トランジスタ２４のコレクタはセンサ出力端子
Ｖoutに接続される。以下に動作を説明する。
【００１４】コンパレータ２１は、検出回路１１および
信号増幅回路１３内の所定回路部において監視された電
圧と所定電圧とを比較し、監視された電圧が所定範囲内
の電圧にあるとき「正常」として信号を出力し、所定範
囲外にあるとき「異常」として信号を出力する。正常時
において、コンパレータ２１から「Ｈ」が出力され、第
１トランジスタ２２がオンし、ａ点すなわち自己診断回
路１５の出力が「Ｌ」になる。自己診断回路１５からの
出力が「Ｌ」の時、第２トランジスタ２４がオフする。
これにより、センサ出力制御回路１７は、信号増幅器１
３からの出力をそのままセンサ出力端子Ｖoutに出力す
る。また、異常検出時においては、コンパレータ２１か
ら「Ｌ」が出力され、第１トランジスタ２２がオフし、
ａ点すなわち自己診断回路１５の出力が「Ｈ」になる。
自己診断回路１５からの出力が「Ｈ」の時、第２トラン
ジスタ２４がオンする。これにより、センサ出力制御回
路１７において、センサ出力端子Ｖoutからの出力が
「Ｌ」に固定される。
信号増幅回路１３内の所定回路部において監視された電
圧と所定電圧とを比較し、監視された電圧が所定範囲内
の電圧にあるとき「正常」として信号を出力し、所定範
囲外にあるとき「異常」として信号を出力する。正常時
において、コンパレータ２１から「Ｈ」が出力され、第
１トランジスタ２２がオンし、ａ点すなわち自己診断回
路１５の出力が「Ｌ」になる。自己診断回路１５からの
出力が「Ｌ」の時、第２トランジスタ２４がオフする。
これにより、センサ出力制御回路１７は、信号増幅器１
３からの出力をそのままセンサ出力端子Ｖoutに出力す
る。また、異常検出時においては、コンパレータ２１か
ら「Ｌ」が出力され、第１トランジスタ２２がオフし、
ａ点すなわち自己診断回路１５の出力が「Ｈ」になる。
自己診断回路１５からの出力が「Ｈ」の時、第２トラン
ジスタ２４がオンする。これにより、センサ出力制御回
路１７において、センサ出力端子Ｖoutからの出力が
「Ｌ」に固定される。
【００１５】従って、本実施形態の半導体センサは、セ
ンサ内部の各部が正常動作しているときは、検出された
結果をそのまま出力し、異常検出時においては、センサ
出力を「Ｌ」に固定する。このため、センサの異常時に
センサ結果を出力しないため、誤動作を防止できる。同
時に、センサ結果に自己診断結果を反映させているた
め、自己診断結果を出力するための端子を別途設ける必
要がない。また、本実施形態の半導体センサを搭載した
システムは、センサ結果を監視し、センサ結果が所定時
間以上「Ｌ」に固定されている時は、半導体センサに異
常があるとすることにより、半導体センサの異常を認識
できる。
ンサ内部の各部が正常動作しているときは、検出された
結果をそのまま出力し、異常検出時においては、センサ
出力を「Ｌ」に固定する。このため、センサの異常時に
センサ結果を出力しないため、誤動作を防止できる。同
時に、センサ結果に自己診断結果を反映させているた
め、自己診断結果を出力するための端子を別途設ける必
要がない。また、本実施形態の半導体センサを搭載した
システムは、センサ結果を監視し、センサ結果が所定時
間以上「Ｌ」に固定されている時は、半導体センサに異
常があるとすることにより、半導体センサの異常を認識
できる。
【００１６】尚、本実施形態の自己診断回路１５におい
て、定電流源２３の代わりに抵抗を用いてもよく、同様
の効果が得られることは明らかである。
て、定電流源２３の代わりに抵抗を用いてもよく、同様
の効果が得られることは明らかである。
【００１７】実施の形態２．図３に、図１に示される実
施の形態１の半導体センサにおいて、自己診断回路１５
とセンサ出力制御回路１７の代わりに、別の構成の自己
診断回路１５ａとセンサ出力制御回路１７ａを用いた構
成を示す。
施の形態１の半導体センサにおいて、自己診断回路１５
とセンサ出力制御回路１７の代わりに、別の構成の自己
診断回路１５ａとセンサ出力制御回路１７ａを用いた構
成を示す。
【００１８】図３に示すように、自己診断回路１５ａ
は、検出回路１１および信号増幅回路１３内の所定の回
路の電圧と所定電圧とを比較するコンパレータ２１ａ
と、コンパレータ２１ａの出力にベースを接続され、エ
ミッタを電源線Ｖccに接続されたＰＮＰトランジスタで
ある第３トランジスタ２６と、一端をグランド線ＧＮＤ
に接続され、他端を第３トランジスタのコレクタに接続
された定電流源２７とを備える。センサ出力制御回路１
７ａは、自己診断回路１５ａからの出力にベースを接続
され、コレクタを信号増幅回路１３の出力に接続され、
エミッタを電源線Ｖccに接続されたＰＮＰトランジスタ
である第４トランジスタ２８とからなる。第４トランジ
スタ２８のコレクタはセンサ出力端子Ｖoutに接続され
る。本実施形態のコンパレータ２１ａは、正常時は
「Ｌ」を出力し、異常時は「Ｈ」を出力する。以下に動
作を説明する。
は、検出回路１１および信号増幅回路１３内の所定の回
路の電圧と所定電圧とを比較するコンパレータ２１ａ
と、コンパレータ２１ａの出力にベースを接続され、エ
ミッタを電源線Ｖccに接続されたＰＮＰトランジスタで
ある第３トランジスタ２６と、一端をグランド線ＧＮＤ
に接続され、他端を第３トランジスタのコレクタに接続
された定電流源２７とを備える。センサ出力制御回路１
７ａは、自己診断回路１５ａからの出力にベースを接続
され、コレクタを信号増幅回路１３の出力に接続され、
エミッタを電源線Ｖccに接続されたＰＮＰトランジスタ
である第４トランジスタ２８とからなる。第４トランジ
スタ２８のコレクタはセンサ出力端子Ｖoutに接続され
る。本実施形態のコンパレータ２１ａは、正常時は
「Ｌ」を出力し、異常時は「Ｈ」を出力する。以下に動
作を説明する。
【００１９】正常時において、コンパレータ２１ａから
「Ｌ」が出力され、第３トランジスタ２６がオンし、ａ
点すなわち自己診断回路１５ａの出力が「Ｈ」になる。
自己診断回路１５ａからの出力が「Ｈ」の時、第４トラ
ンジスタ２８がオフする。これにより、センサ出力制御
回路１７ａは、信号増幅回路１３からの出力をそのまま
センサ出力端子Ｖoutに出力する。また、異常検出時に
おいては、コンパレータ２１ａから「Ｈ」が出力され、
第３トランジスタ２６がオフし、ａ点すなわち自己診断
回路１５ａの出力が「Ｌ」になる。自己診断回路１５ａ
からの出力が「Ｌ」の時、第４トランジスタ２８がオン
する。これにより、センサ出力制御回路１７ａにおい
て、センサ出力端子Ｖoutからの出力が「Ｈ」に固定さ
れる。
「Ｌ」が出力され、第３トランジスタ２６がオンし、ａ
点すなわち自己診断回路１５ａの出力が「Ｈ」になる。
自己診断回路１５ａからの出力が「Ｈ」の時、第４トラ
ンジスタ２８がオフする。これにより、センサ出力制御
回路１７ａは、信号増幅回路１３からの出力をそのまま
センサ出力端子Ｖoutに出力する。また、異常検出時に
おいては、コンパレータ２１ａから「Ｈ」が出力され、
第３トランジスタ２６がオフし、ａ点すなわち自己診断
回路１５ａの出力が「Ｌ」になる。自己診断回路１５ａ
からの出力が「Ｌ」の時、第４トランジスタ２８がオン
する。これにより、センサ出力制御回路１７ａにおい
て、センサ出力端子Ｖoutからの出力が「Ｈ」に固定さ
れる。
【００２０】従って、本実施形態の半導体センサは、セ
ンサ内部の各部が正常動作しているときは、検出された
結果をそのまま出力し、異常検出時においては、センサ
出力を「Ｈ」に固定する。このため、センサの異常時に
センサ結果を出力しないため、誤動作を防止できる。同
時に、センサ結果に自己診断結果を反映させているた
め、自己診断結果を出力するための端子を別途設ける必
要がない。また、本実施形態の半導体センサを搭載した
システムは、センサ結果を監視し、センサ結果が所定時
間以上「Ｈ」に固定されている時は、半導体センサに異
常があるとすることにより、半導体センサの異常を認識
できる。
ンサ内部の各部が正常動作しているときは、検出された
結果をそのまま出力し、異常検出時においては、センサ
出力を「Ｈ」に固定する。このため、センサの異常時に
センサ結果を出力しないため、誤動作を防止できる。同
時に、センサ結果に自己診断結果を反映させているた
め、自己診断結果を出力するための端子を別途設ける必
要がない。また、本実施形態の半導体センサを搭載した
システムは、センサ結果を監視し、センサ結果が所定時
間以上「Ｈ」に固定されている時は、半導体センサに異
常があるとすることにより、半導体センサの異常を認識
できる。
【００２１】尚、本実施形態の自己診断回路１５ａにお
いて、定電流源２７の代わりに抵抗を用いてもよく、同
様の効果が得られることは明らかである。
いて、定電流源２７の代わりに抵抗を用いてもよく、同
様の効果が得られることは明らかである。
【００２２】実施の形態３．本実施形態の半導体センサ
は、実施の形態１において、センサ出力制御回路１７の
代わりに、実施の形態２におけるセンサ出力制御回路１
７ａを用いて構成したものである。図４にその構成を示
す。
は、実施の形態１において、センサ出力制御回路１７の
代わりに、実施の形態２におけるセンサ出力制御回路１
７ａを用いて構成したものである。図４にその構成を示
す。
【００２３】図４に示すように、自己診断回路１５の出
力は、ａ点を介してセンサ出力制御回路１７ａの入力に
接続される。本実施形態のコンパレータ２１は、正常時
は「Ｌ」を出力し、異常時は「Ｈ」を出力する。以下に
動作を説明する。
力は、ａ点を介してセンサ出力制御回路１７ａの入力に
接続される。本実施形態のコンパレータ２１は、正常時
は「Ｌ」を出力し、異常時は「Ｈ」を出力する。以下に
動作を説明する。
【００２４】正常時において、コンパレータ２１から
「Ｌ」が出力され、第１トランジスタ２２がオフし、ａ
点すなわち自己診断回路１５の出力が「Ｈ」になる。自
己診断回路１５の出力が「Ｈ」の時、第４トランジスタ
２８がオフする。これにより、センサ出力制御回路１７
ａは、信号増幅回路１３からの出力をそのままセンサ出
力端子Ｖoutに出力する。また、異常検出時において
は、コンパレータ２１から「Ｈ」が出力され、第１トラ
ンジスタ２２がオンし、ａ点すなわち自己診断回路１５
の出力が「Ｌ」になる。自己診断回路１５からの出力が
「Ｌ」の時、第４トランジスタ２８がオンする。これに
より、センサ出力制御回路１７ａにおいて、センサ出力
端子Ｖoutからの出力が「Ｈ」に固定される。
「Ｌ」が出力され、第１トランジスタ２２がオフし、ａ
点すなわち自己診断回路１５の出力が「Ｈ」になる。自
己診断回路１５の出力が「Ｈ」の時、第４トランジスタ
２８がオフする。これにより、センサ出力制御回路１７
ａは、信号増幅回路１３からの出力をそのままセンサ出
力端子Ｖoutに出力する。また、異常検出時において
は、コンパレータ２１から「Ｈ」が出力され、第１トラ
ンジスタ２２がオンし、ａ点すなわち自己診断回路１５
の出力が「Ｌ」になる。自己診断回路１５からの出力が
「Ｌ」の時、第４トランジスタ２８がオンする。これに
より、センサ出力制御回路１７ａにおいて、センサ出力
端子Ｖoutからの出力が「Ｈ」に固定される。
【００２５】従って、本実施形態の半導体センサは、セ
ンサ内部の各部が正常動作しているときは、検出された
結果をそのまま出力し、異常検出時においては、センサ
出力を「Ｈ」に固定する。このため、センサの異常時に
センサ結果を出力しないため、誤動作を防止できる。同
時に、センサ結果に自己診断結果を反映させているた
め、自己診断結果を出力するための端子を別途設ける必
要がない。
ンサ内部の各部が正常動作しているときは、検出された
結果をそのまま出力し、異常検出時においては、センサ
出力を「Ｈ」に固定する。このため、センサの異常時に
センサ結果を出力しないため、誤動作を防止できる。同
時に、センサ結果に自己診断結果を反映させているた
め、自己診断結果を出力するための端子を別途設ける必
要がない。
【００２６】実施の形態４．本実施形態の半導体センサ
は、実施の形態１において、自己診断回路１５の代わり
に、実施の形態２における自己診断回路１５ａを用いて
構成したものである。図５にその構成を示す。
は、実施の形態１において、自己診断回路１５の代わり
に、実施の形態２における自己診断回路１５ａを用いて
構成したものである。図５にその構成を示す。
【００２７】図５に示すように、自己診断回路１５ａの
出力は、ａ点を介してセンサ出力制御回路１７の入力に
接続される。本実施形態のコンパレータ２１ａは、正常
時は「Ｈ」を出力し、異常時は「Ｌ」を出力する。以下
に動作を説明する。
出力は、ａ点を介してセンサ出力制御回路１７の入力に
接続される。本実施形態のコンパレータ２１ａは、正常
時は「Ｈ」を出力し、異常時は「Ｌ」を出力する。以下
に動作を説明する。
【００２８】正常時において、コンパレータ２１ａから
「Ｈ」が出力され、第３トランジスタ２６がオフし、ａ
点すなわち自己診断回路１５ａの出力が「Ｌ」になる。
自己診断回路１５ａからの出力が「Ｌ」の時、第２トラ
ンジスタ２４がオフする。これにより、センサ出力制御
手段１７は、信号増幅回路１３からの出力をそのままセ
ンサ出力端子Ｖoutに出力する。また、異常検出時にお
いては、コンパレータ２１ａから「Ｌ」が出力され、第
３トランジスタ２６がオンし、ａ点すなわち自己診断回
路１５ａの出力が「Ｈ」になる。自己診断回路１５ａか
らの出力が「Ｈ」の時、第２トランジスタ２４がオンす
る。これにより、センサ出力制御手段１７において、セ
ンサ出力端子Ｖoutからの出力が「Ｌ」に固定される。
「Ｈ」が出力され、第３トランジスタ２６がオフし、ａ
点すなわち自己診断回路１５ａの出力が「Ｌ」になる。
自己診断回路１５ａからの出力が「Ｌ」の時、第２トラ
ンジスタ２４がオフする。これにより、センサ出力制御
手段１７は、信号増幅回路１３からの出力をそのままセ
ンサ出力端子Ｖoutに出力する。また、異常検出時にお
いては、コンパレータ２１ａから「Ｌ」が出力され、第
３トランジスタ２６がオンし、ａ点すなわち自己診断回
路１５ａの出力が「Ｈ」になる。自己診断回路１５ａか
らの出力が「Ｈ」の時、第２トランジスタ２４がオンす
る。これにより、センサ出力制御手段１７において、セ
ンサ出力端子Ｖoutからの出力が「Ｌ」に固定される。
【００２９】従って、本実施形態の半導体センサは、セ
ンサ内部の各部が正常動作しているときは、検出された
結果をそのまま出力し、異常検出時においては、センサ
出力を「Ｌ」に固定する。このため、センサの異常時に
センサ結果を出力しないため、誤動作を防止できる。同
時に、センサ結果に自己診断結果を反映させているた
め、自己診断結果を出力するための端子を別途設ける必
要がない。
ンサ内部の各部が正常動作しているときは、検出された
結果をそのまま出力し、異常検出時においては、センサ
出力を「Ｌ」に固定する。このため、センサの異常時に
センサ結果を出力しないため、誤動作を防止できる。同
時に、センサ結果に自己診断結果を反映させているた
め、自己診断結果を出力するための端子を別途設ける必
要がない。
【００３０】
【発明の効果】本発明の半導体センサによれば、信号増
幅手段と、センサ出力端子との間に、自己診断手段から
の自己診断結果を制御入力とするセンサ出力制御手段を
設けることにより、自己診断結果に基づいてセンサ結果
の出力を制御する。すなわち、センサ内部の各部が正常
動作しているときは、検出結果である信号増幅手段から
の出力をそのまま出力し、異常検出時においては、信号
増幅手段からの出力を「ロー」または「ハイ」レベルに
固定し、センサ結果として出力することにより、半導体
センサの異常時には、検出された結果を出力しない。こ
れにより半導体センサを搭載するシステムにおける誤動
作が防止できる。同時に、このようにセンサ結果の出力
信号中に自己診断結果を反映させるため、診断結果を出
力するための端子を別途設ける必要がないため、半導体
センサの小型化が図れる。
幅手段と、センサ出力端子との間に、自己診断手段から
の自己診断結果を制御入力とするセンサ出力制御手段を
設けることにより、自己診断結果に基づいてセンサ結果
の出力を制御する。すなわち、センサ内部の各部が正常
動作しているときは、検出結果である信号増幅手段から
の出力をそのまま出力し、異常検出時においては、信号
増幅手段からの出力を「ロー」または「ハイ」レベルに
固定し、センサ結果として出力することにより、半導体
センサの異常時には、検出された結果を出力しない。こ
れにより半導体センサを搭載するシステムにおける誤動
作が防止できる。同時に、このようにセンサ結果の出力
信号中に自己診断結果を反映させるため、診断結果を出
力するための端子を別途設ける必要がないため、半導体
センサの小型化が図れる。
【図１】 本発明の半導体センサの実施の形態のブロッ
ク図。
ク図。
【図２】 実施の形態１の半導体センサの出力側の回路
の一部を示す図。
の一部を示す図。
【図３】 実施の形態２の半導体センサの出力側の回路
の一部を示す図。
の一部を示す図。
【図４】 実施の形態３の半導体センサの出力側の回路
の一部を示す図。
の一部を示す図。
【図５】 実施の形態４の半導体センサの出力側の回路
の一部を示す図。
の一部を示す図。
【図６】 半導体センサの構造図。
【図７】 従来の半導体センサの実施の形態のブロック
図。
図。
【図８】 従来の半導体センサの出力側の回路の一部を
示す図。
示す図。
３ センサチップ、４ 台座、５ セラミック基板、６
リード端子、７，８ボンディングワイヤ、９ ダイヤ
フラム、１１ 検出回路、１３ 信号増幅回路、１４，
１５，１５ａ 自己診断回路、１７，１７ａ センサ出
力制御回路、２１，２１ａ，３１ コンパレータ、２２
第１トランジスタ、２３，２７，３５定電流源、２４
第２トランジスタ、２６ 第３トランジスタ、２８
第４トランジスタ、３３ ＮＰＮトランジスタ、３７
抵抗。
リード端子、７，８ボンディングワイヤ、９ ダイヤ
フラム、１１ 検出回路、１３ 信号増幅回路、１４，
１５，１５ａ 自己診断回路、１７，１７ａ センサ出
力制御回路、２１，２１ａ，３１ コンパレータ、２２
第１トランジスタ、２３，２７，３５定電流源、２４
第２トランジスタ、２６ 第３トランジスタ、２８
第４トランジスタ、３３ ＮＰＮトランジスタ、３７
抵抗。
Claims (1)
- 【請求項１】 加速度や圧力を検出し、電気信号に変換
する検出手段と、前記検出手段からの前記電気信号を増
幅しセンサ結果として出力する信号増幅手段と、前記セ
ンサ結果を外部に出力するセンサ出力端子と、前記検出
手段および前記信号増幅手段の異常の有無を診断し、診
断結果を出力する自己診断手段とを備えた半導体センサ
において、 前記信号増幅手段と前記センサ出力端子との間に接続さ
れ、前記自己診断手段から出力される前記診断結果を制
御入力とし、前記診断結果に基づき、「異常無し」の時
は、前記信号増幅手段からの出力をそのまま前記センサ
出力端子に出力し、一方、「異常有り」の時は、前記信
号増幅手段からの出力を「ハイ」または「ロー」の所定
の信号に固定し前記センサ出力端子に出力するセンサ出
力制御手段を設けたことを特徴とする半導体センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15236896A JPH102915A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 半導体センサ |
| DE1996153213 DE19653213A1 (de) | 1996-06-13 | 1996-12-19 | Halbleitersensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15236896A JPH102915A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 半導体センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102915A true JPH102915A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15539007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15236896A Pending JPH102915A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 半導体センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH102915A (ja) |
| DE (1) | DE19653213A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004015857A1 (ja) * | 2002-08-07 | 2004-02-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | センサ信号出力回路 |
| CN102944340A (zh) * | 2012-11-10 | 2013-02-27 | 大连理工大学 | 一种用于压电智能骨料地震损伤监测系统的电荷电压转换器 |
| CN110702421A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-01-17 | 四川航天中天动力装备有限责任公司 | 一种涡喷发动机压力测量诊断方法及装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10133525B4 (de) * | 2001-07-11 | 2010-08-05 | Robert Bosch Gmbh | Sensor mit Selbst-Test-Funktion |
| DE102011004928A1 (de) * | 2010-03-09 | 2011-12-22 | Alfmeier Präzision AG Baugruppen und Systemlösungen | Drucksensor, Ventilbaugruppe und Verfahren zu deren Betrieb |
| CN106153981B (zh) * | 2016-05-24 | 2022-09-27 | 中国人民解放军海军工程大学 | Iepe型智能加速度传感器及其工作方法 |
| CN114660328B (zh) * | 2022-03-15 | 2023-06-20 | 厦门乃尔电子有限公司 | 一种mems加速度计的自检电路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2737481B2 (ja) * | 1991-10-02 | 1998-04-08 | 日本電気株式会社 | 半導体加速度センサー |
| JPH085654A (ja) * | 1994-06-23 | 1996-01-12 | Murata Mfg Co Ltd | 加速度センサ |
-
1996
- 1996-06-13 JP JP15236896A patent/JPH102915A/ja active Pending
- 1996-12-19 DE DE1996153213 patent/DE19653213A1/de not_active Ceased
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004015857A1 (ja) * | 2002-08-07 | 2004-02-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | センサ信号出力回路 |
| US6933753B2 (en) | 2002-08-07 | 2005-08-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sensor signal output circuit |
| CN102944340A (zh) * | 2012-11-10 | 2013-02-27 | 大连理工大学 | 一种用于压电智能骨料地震损伤监测系统的电荷电压转换器 |
| CN110702421A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-01-17 | 四川航天中天动力装备有限责任公司 | 一种涡喷发动机压力测量诊断方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19653213A1 (de) | 1997-12-18 |
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