JPWO2020080353A1 - 制御回路、制御装置及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
振動、音又は圧力を発生することができ、振動、音又は圧力を検出することができる静電型トランスデューサを制御する、制御回路であって、
検出制御信号が第1レベルの場合に、出力制御信号に応じた電圧であって前記静電型トランスデューサに振動、音又は圧力を発生させるための電圧を、前記静電型トランスデューサの両端間に印加するように、電圧出力回路を制御し、前記検出制御信号が第2レベルの場合に、前記電圧出力回路を停止させる、電圧出力回路制御部と、
前記静電型トランスデューサに振動、音又は圧力を検出させるためのパルス信号を、ダイオードを介して、前記静電型トランスデューサの高電位側の端子に出力する、パルス信号出力部と、
前記静電型トランスデューサの端子間電圧を予め定められた電圧以下にクランプしたクランプ電圧を出力する、電圧クランプ部と、
を備える、
ことを特徴とする。
前記パルス信号出力部は、
前記検出制御信号が前記第1レベルから前記第2レベルへ変化したときに、前記パルス信号を発生する、
ことを特徴とする。
前記出力制御信号が、前記予め定められた電圧以下の電圧を前記静電型トランスデューサの両端間に出力することを表しており、且つ、前記クランプ電圧が、前記予め定められた電圧以下である場合に、前記第2レベルの前記検出制御信号を出力し、前記出力制御信号が、前記予め定められた電圧より高い電圧を前記静電型トランスデューサの両端間に出力することを表しているか、又は、前記クランプ電圧が、前記予め定められた電圧より高い場合に、前記第1レベルの前記検出制御信号を出力する、第1信号出力部を更に備える、
ことを特徴とする。
前記第1信号出力部は、
前記クランプ電圧と第1閾値電圧とを比較する第1コンパレータと、
前記出力制御信号と第2閾値電圧とを比較する第2コンパレータと、
前記第1コンパレータの出力信号によってセットされ、前記第2コンパレータの出力信号によってリセットされ、前記検出制御信号を出力するフリップフロップと、を含む、
ことを特徴とする。
前記第1信号出力部は、
前記検出制御信号が変化してから予め定められた期間内は、前記第1コンパレータの出力信号をマスクするマスク回路を更に含む、
ことを特徴とする。
前記パルス信号出力部は、
前記クランプ電圧が第3閾値電圧以下の場合に、前記パルス信号を発生する、
ことを特徴とする。
振動、音又は圧力を発生することができ、振動、音又は圧力を検出することができる静電型トランスデューサを制御する、制御回路であって、
検出制御信号が第1レベルの場合に、入力信号に応じた電圧を前記静電型トランスデューサの両端間に印加するように、電圧出力回路を制御し、前記検出制御信号が第2レベルの場合に、前記電圧出力回路を停止させる、電圧出力回路制御部と、
前記静電型トランスデューサの端子間電圧を予め定められた電圧以下にクランプしたクランプ電圧を出力する、電圧クランプ部と、
出力制御信号が、前記予め定められた電圧以下の電圧を前記静電型トランスデューサの両端間に出力することを表しており、且つ、前記クランプ電圧が、前記予め定められた電圧以下である場合に、前記第2レベルの信号を出力し、前記出力制御信号が、前記予め定められた電圧より高い電圧を前記静電型トランスデューサの両端間に出力することを表しているか、又は、前記クランプ電圧が、前記予め定められた電圧より高い場合に、前記第1レベルの信号を出力する、第1信号出力部と、
前記クランプ電圧が前記予め定められた電圧よりも高くまで上昇したら、前記第2レベルの信号を出力し、前記クランプ電圧が第3閾値電圧よりも低くまで下降したら、前記第1レベルの信号を出力する、第2信号出力部と、
前記第1信号出力部が出力する信号が前記第2レベルであり、且つ、前記第2信号出力部が出力する信号が前記第2レベルである場合に、前記第2レベルの前記検出制御信号を出力し、前記第1信号出力部が出力する信号が前記第1レベルであるか、又は、前記第2信号出力部が出力する信号が前記第1レベルである場合に、前記第1レベルの前記検出制御信号を出力する、第3信号出力部と、
前記第1信号出力部が出力する信号が前記第1レベルの場合に、前記出力制御信号を前記入力信号として前記電圧出力回路制御部に出力し、前記第1信号出力部が出力する信号が前記第2レベルの場合に、第2閾値電圧を前記入力信号として前記電圧出力回路制御部に出力する、第4信号出力部と、
を備える、
ことを特徴とする。
前記電圧クランプ部は、
ドレインが前記静電型トランスデューサの高電位側の端子に接続され、ゲートにバイアス電圧が供給され、ソースから前記クランプ電圧を出力するトランジスタと、
前記検出制御信号が前記第1レベルの場合に、前記ゲートへのバイアス電圧の供給を遮断する、バイアス遮断部と、
を含む、
ことを特徴とする。
前記静電型トランスデューサは、静電型アクチュエータ又は静電型圧力検出素子である、
ことを特徴とする。
半導体集積回路である、
ことを特徴とする。
前記制御回路と、
前記電圧出力回路と、
を含む、
ことを特徴とする。
前記制御装置と、
前記クランプ電圧の変化に基づいて、前記静電型トランスデューサに印加された振動、音又は圧力を検出する、電圧変化検出部と、
を含む、
ことを特徴とする。
図1は、第1の実施の形態の制御装置を用いたシステムの構成を示す図である。システム1は、制御装置2と、マイクロコンピュータ3と、直流電源4と、静電型トランスデューサ5と、コンデンサ6と、を含む。
図4は、第2の実施の形態の制御装置を用いたシステムの構成を示す図である。なお、第1の実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
図5は、第3の実施の形態の制御装置を用いたシステムの構成を示す図である。なお、第1又は第2の実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
第1から第3の実施の形態のシステム1、1A及び1Bでは、振動、音又は圧力を発生する期間と、振動、音又は圧力を検出する期間と、が分離している場合には、振動、音又は圧力を好適に検出することが可能である。
図7は、第5の実施の形態の制御装置を用いたシステムの構成を示す図である。なお、第1から第4の実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
図11は、第6の実施の形態の制御装置を用いたシステムの構成を示す図である。なお、第1から第5の実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
2、2A、2B、2C、2D、2E 制御装置
3、3A、3C、3D マイクロコンピュータ
4、44、51、73、77、83 直流電源
5 静電型トランスデューサ
6 コンデンサ
7 電圧出力回路
8、8A、8B、8C、8D、8E 制御回路
9 ダイオード
30 電圧出力回路制御部
31 スイッチング信号出力部
32 エラーアンプ
33、34、41 バッファ
40、40B、40D パルス信号出力部
42 ワンショットパルス回路
43、72、76、82 コンパレータ
50、50A 電圧クランプ部
52、62、63 トランジスタ
60 バイアス遮断部
61、101 インバータ
70 第1信号出力部
71、81 フリップフロップ
74 マスク回路
75 NANDゲート回路
80 第2信号出力部
90 第3信号出力部
100 第4信号出力部
102、103 スイッチ
110 信号出力部
121 検出制御信号出力回路
122 出力制御信号出力回路
123 パルス信号発生回路
124 電圧変化検出部
Claims (12)
- 振動、音又は圧力を発生することができ、振動、音又は圧力を検出することができる静電型トランスデューサを制御する、制御回路であって、
検出制御信号が第1レベルの場合に、出力制御信号に応じた電圧であって前記静電型トランスデューサに振動、音又は圧力を発生させるための電圧を、前記静電型トランスデューサの両端間に印加するように、電圧出力回路を制御し、前記検出制御信号が第2レベルの場合に、前記電圧出力回路を停止させる、電圧出力回路制御部と、
前記静電型トランスデューサに振動、音又は圧力を検出させるためのパルス信号を、ダイオードを介して、前記静電型トランスデューサの高電位側の端子に出力する、パルス信号出力部と、
前記静電型トランスデューサの端子間電圧を予め定められた電圧以下にクランプしたクランプ電圧を出力する、電圧クランプ部と、
を備える、
ことを特徴とする、制御回路。 - 前記パルス信号出力部は、
前記検出制御信号が前記第1レベルから前記第2レベルへ変化したときに、前記パルス信号を発生する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の制御回路。 - 前記出力制御信号が、前記予め定められた電圧以下の電圧を前記静電型トランスデューサの両端間に出力することを表しており、且つ、前記クランプ電圧が、前記予め定められた電圧以下である場合に、前記第2レベルの前記検出制御信号を出力し、前記出力制御信号が、前記予め定められた電圧より高い電圧を前記静電型トランスデューサの両端間に出力することを表しているか、又は、前記クランプ電圧が、前記予め定められた電圧より高い場合に、前記第1レベルの前記検出制御信号を出力する、第1信号出力部を更に備える、
ことを特徴とする、請求項1に記載の制御回路。 - 前記第1信号出力部は、
前記クランプ電圧と第1閾値電圧とを比較する第1コンパレータと、
前記出力制御信号と第2閾値電圧とを比較する第2コンパレータと、
前記第1コンパレータの出力信号によってセットされ、前記第2コンパレータの出力信号によってリセットされ、前記検出制御信号を出力するフリップフロップと、を含む、
ことを特徴とする、請求項3に記載の制御回路。 - 前記第1信号出力部は、
前記検出制御信号が変化してから予め定められた期間内は、前記第1コンパレータの出力信号をマスクするマスク回路を更に含む、
ことを特徴とする、請求項4に記載の制御回路。 - 前記パルス信号出力部は、
前記クランプ電圧が第3閾値電圧以下の場合に、前記パルス信号を発生する、
ことを特徴とする、請求項3に記載の制御回路。 - 振動、音又は圧力を発生することができ、振動、音又は圧力を検出することができる静電型トランスデューサを制御する、制御回路であって、
検出制御信号が第1レベルの場合に、入力信号に応じた電圧を前記静電型トランスデューサの両端間に印加するように、電圧出力回路を制御し、前記検出制御信号が第2レベルの場合に、前記電圧出力回路を停止させる、電圧出力回路制御部と、
前記静電型トランスデューサの端子間電圧を予め定められた電圧以下にクランプしたクランプ電圧を出力する、電圧クランプ部と、
出力制御信号が、前記予め定められた電圧以下の電圧を前記静電型トランスデューサの両端間に出力することを表しており、且つ、前記クランプ電圧が、前記予め定められた電圧以下である場合に、前記第2レベルの信号を出力し、前記出力制御信号が、前記予め定められた電圧より高い電圧を前記静電型トランスデューサの両端間に出力することを表しているか、又は、前記クランプ電圧が、前記予め定められた電圧より高い場合に、前記第1レベルの信号を出力する、第1信号出力部と、
前記クランプ電圧が前記予め定められた電圧よりも高くまで上昇したら、前記第2レベルの信号を出力し、前記クランプ電圧が第3閾値電圧よりも低くまで下降したら、前記第1レベルの信号を出力する、第2信号出力部と、
前記第1信号出力部が出力する信号が前記第2レベルであり、且つ、前記第2信号出力部が出力する信号が前記第2レベルである場合に、前記第2レベルの前記検出制御信号を出力し、前記第1信号出力部が出力する信号が前記第1レベルであるか、又は、前記第2信号出力部が出力する信号が前記第1レベルである場合に、前記第1レベルの前記検出制御信号を出力する、第3信号出力部と、
前記第1信号出力部が出力する信号が前記第1レベルの場合に、前記出力制御信号を前記入力信号として前記電圧出力回路制御部に出力し、前記第1信号出力部が出力する信号が前記第2レベルの場合に、第2閾値電圧を前記入力信号として前記電圧出力回路制御部に出力する、第4信号出力部と、
を備える、
ことを特徴とする、制御回路。 - 前記電圧クランプ部は、
ドレインが前記静電型トランスデューサの高電位側の端子に接続され、ゲートにバイアス電圧が供給され、ソースから前記クランプ電圧を出力するトランジスタと、
前記検出制御信号が前記第1レベルの場合に、前記ゲートへのバイアス電圧の供給を遮断する、バイアス遮断部と、
を含む、
ことを特徴とする、請求項1に記載の制御回路。 - 前記静電型トランスデューサは、静電型アクチュエータ又は静電型圧力検出素子である、
ことを特徴とする、請求項1に記載の制御回路。 - 半導体集積回路である、
ことを特徴とする、請求項1に記載の制御回路。 - 請求項1に記載の制御回路と、
前記電圧出力回路と、
を含む、
ことを特徴とする、制御装置。 - 請求項11に記載の制御装置と、
前記クランプ電圧の変化に基づいて、前記静電型トランスデューサに印加された振動、音又は圧力を検出する、電圧変化検出部と、
を含む、
ことを特徴とする、システム。
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