KR100385821B1 - 가속센서신호의평가를위한회로장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따라 가속 센서의 용량성 신호를 평가하기 위한 회로 장치가 제공되며, 이 경우 가속에 따른 용량의 변경량이 발진기에서 전압의 측정에 의해 평가된다. 각각의 전압 변경량에 따라 차동 콘덴서의 양 콘덴서의 충전이 미리 제공된 전압, 바람직하게는 동작 전압의 인가에 의해 중화된다. 새로운 가속의 발생시에 미리 제공된 전압에 비해 다시 전압차가 검출된다. 이 전압차는 펄스폭 변조된 신호로 바뀌어 가속 센서의 양 콘덴서의 전류 제공에 이용된다. 이 회로 장치는 차량에서 에어백의 활성화를 위해 이용되는 것이 바람직하다.

Description

가속 센서 신호의 평가를 위한 회로 장치
종래 기술
본 발명은 독립 청구항의 전제부에 따른 가속 센서의 용량성(capacitive) 신호의 평가를 위한 회로 장치에 관한 것이다. EP-0459723 A2에는 용량성 가속 센서에서 발진기와 양 콘덴서의 두 개의 고정 전극 사이에서 나타나는 양 콘덴서의 차동 충전(differntial charge)이 측정되는 회로 장치가 공지되어 있다. 진동 질량체(oscillating mass)의 편향을 야기시키는 가속이 발생하면, 양 콘덴서의 용량이 변한다. 차동 충전의 측정은 비교적 많은 시간을 필요로 하므로, 가속 센서를 위한 제어 주파수가 비교적 낮아야 한다. 이 제어 주파수가 동시에 위치 제어에도 이용되기 때문에, 이 센서의 관성은, 이 센서가 고유 진동으로 여기되지 않을 정도의 크기여야 한다. 그러나 이 큰 질량은 제어 장치에서 일반적인 5V ≥ 공급 전압으로 예를 들어 에어백(air-bag)의 사용시 필요한 것처럼 높은 가속 범위에 대한 위치 제어를 불가능하게 한다.
본 발명의 장점
그에 비해 독립청구항의 특징부를 포함하는 본 발명에 따른 회로 장치는, 공지된 회로 기술에서보다 1 차수 더 높은 측정 주파수로 전하가 콘덴서 간에 전달될 수 있다는 장점을 갖는다. 하나의 클록 사이클 동안 전체 충전은 일정하다. 그러므로 가속에 의해 야기된 차동 용량(differential capacitance)이 발생하는 경우 신속하게 검출될 수 있는 전압 편차가 생긴다.
높은 측정 주파수 때문에, 매우 작은 질량을 가지는 센서, 예를 들어 반도체칩 상의 마이크로메카닉 센서가 사용될 수 있다. 특히 유리한 것은, 높은 측정 주파수가 마이크로메카닉 센서와 함께 큰 가속의 경우에 낮은 공급 전압으로 위치 제어를 가능하게 한다는 것이다.
또한 유리한 것은, 출력 신호를 얻기 위한 필터링 비용이 현저히 감소될 수 있다는 것인데, 그 이유는 필터링 콘덴서 역시 반도체 칩 위에 집적되기 때문이다.
특히 유리한 것은, 회로 장치의 동작을 위해 단지 하나의 동작 전압이 필요하며 위치 제어 및/또는 평가를 위한 또 다른 안정된 전압이 필요하지 않다는 것이다. 이 때 유리한 것은, 위치 제어 범위가 동작 전압에 비례한다는 것이다.
종속항에서 설명되는 조치들을 통해 제 1 항에 제시된 회로 장치의 유리한 실시 및 개선이 가능하다. 특히 유리한 것은, 양 콘덴서의 중심 전압이 간단한 스위치를 통해 동작 전압에 접속될 수 있다는 것이다. 가속의 발생시에 중심 전압이 변하기 때문에, 동작 전압에 대한 편차만이 검출되어 평가되는 것이 유리하다. 이때, 동작 전압의 특히 양호한 안정성은 중요하지 않다.
후속 처리를 위해, 예를 들어 샘플 홀드 기억 장치(Sample & Hold-memory)에 기억시키기 위해 적합한 크기로 처리될 수 있도록 증폭기에 의해 중심 전압을 증폭시키는 것이 바람직하다. 이 증폭기는 바람직하게는 MOS 입력을 가지므로 공급 전압보다 더 높은 전압을 증폭시킬 수 있다. 출력에 두 개의 샘플 홀드 기억 장치가 연결되는 것이 유리하다. 이 때 각각의 기억 장치는 하나의 콘덴서 소자의 동작 전압에 대한 증폭된 전압 편차를 기억한다. 이 양 전압은 차동 증폭기에 제공되며, 상기 차동 증폭기는 저장된 전압 값으로부터 가속에 따른 전압 차를 검출한다.
차동 평가 때문에 증폭기의 동작점의 특별한 안정성은 중요하지 않다.
양 기억 장치들 사이의 전환 스위칭 또는 중심 전압의 리셋이 예를 들어 MOS기술에서 믿을만한 방법으로 실현될 수 있는 스위칭 논리 회로를 통해 이루어진다.
또한 가속에 따른 전압 차를 톱니파 발생기를 통해 펄스폭 변조된 신호(PWM 신호)로 변환시키는 것이 유리하다. 이 PWM 신호는 구동기에 제공되며, 이 구동기는 그에 상응하는 신호를 발진기의 위치 제어를 위해 만든다.
상응하는 필터링 및/또는 조정 가능한 출력 증폭기를 통해 동작 전압에 비례하는 가속 신호가 평가 회로의 출력에 제공된다.
예를 들어 차동 증폭기의 출력에 제어기 소자가 제공되며, 회로 장치의 기능을 체크하기 위한 테스트 신호가 입력을 통해 상기 제어기 소자에 제공되는 것이 바람직하다. 상기 입력을 통해 예를 들어 외부 프로그램에 의해 자동적인 셀프 테스트가 실시되어, 이 장치의 기능상 신뢰도가 모니터링될 수 있다.
마이크로메카닉 가속 센서와의 결합에 의해 이 회로 장치가 MOS 기술로 집적됨으로써, 가속 센서가 평가 회로와 함께 하나의 컴팩트한 부품을 형성한다. 이런 부품은 에어백의 활성화를 위해 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되어 있고 하기에서 상세히 설명된다.
실시예의 상세한 설명
제 1 도에는 센서(1)와 연결되어 있던 평가 회로(20)의 블록도가 도시되어 있다. 센서(1)가 예를 들어 마이크로메카닉(micronechanic) 센서로서 반도체칩으로 제조된다. 이것은 매우 작은 관성 질량체를 가지며, 이것은 가속력의 작용시에 편향되도록 스프링에 걸려 있다. 관성 질량체에 하나의 전극이 배열되며, 이것은 고정된 두개의 전극과 연결되어 두개의 부분 콘덴서를 형성하며, 이 고정 전극 사이에서 상기 관성 질량체가 진동하며, 상기 부분 콘덴서는 편향에 따라 다른 커패시턴스를 형성한다. 이 고정 전극은 구동기(4, 5)의 출력들과 연결되어 있다. 관성 질량체에서의 중간 전극은 중간 탭(c)으로서 꺼내진다. 이 중간 탭(c)은 제 1 스위치(S1)를 통해 바람직하게는 동작 전압(Ub)과 연결되어 있다. 또한, 이 중간 탭(c)은 증폭기(6)의 입력과 연결되어 있다. 이 증폭기(6)의 출력은 두개의 병렬 스위치(S2, S3)로 안내된다. 상기 스위치의 제 2의 단자는 제 1 기억 장치(8) 또는 제 2 의 기억 장치(9)와 연결되어 있다. 이 두개의 기억 장치(8, 9)는 바람직하게는 샘플 & 홀드-기억 장치로서 형성되어 있다. 스위칭 논리 회로(17)는 양 콘덴서(2, 3)가 충전 전달 사이클에 맞춰 스위치(S1, S2, S3)를 제어한다. 이 양 기억 장치(8, 9)의 출력은 차동 증폭기(10)의 입력과 이어져 있고, 이 차동 증폭기의 출력에서 가속에 따른 전압 차이가 픽업될 수 있다. 제 1 도에 따라 제어기(11)가 그 다음에 접속된다. 제어기(11)는 별도의 입력(19)을 가지며, 상기 입력을 통해 테스트 신호가 공급될 수 있다. 제어기(11)의 출력은 모듈레이터에 이어지고, 상기 모듈레이터는 비교기(12) 및 톱니파 발생기로 형성된다. 이 모듈레이터의 출력은 구동기(4, 5)의 제어 입력으로 피드백된다. 비교기(12)의 출력은 또한 저역 필터와 연결되며, 상기 저역 필터는 직렬 저항(14) 및 접지에 접속된 콘덴서(15)로 형성된다. 저역 필터의 출력은 출력 증폭기(16)와 연결되어 있고, 상기 증폭기의 게인은 바람직하게는 미리 주어진 값으로 조정될 수 있다. 출력 증폭기(16)의 출력(18)에는 가속에 따른 전압(Ua)이 인가된다. 이 전압은 예를 들어 차량에서 에어백을 활성화시키는데 사용된다. 개별 모듈 및 마이크로메카닉 센서는 이미 공지되어 있으므로 더 이상 상술할 필요가 없다.
제 2a 도 내지 제 2e 도에 의해 이 회로 장치의 기능이 상술되어 있다. 이 센서(1)에 대해, 양 콘덴서(2, 3)가 가속에 따른 커패시턴스 차를 갖는다고 가정한다. 양 콘덴서(2, 3)는 제어 사이클에 따라 주기적으로 및 역위상으로 구동기(4, 5)의 구형파 신호에 의해 그 전하를 이동한. 이 구형파 신호의 진폭은 바람직하게는 동작 전압(Ub)에 상응한다. 이 양 구동기(4, 5)는 펄스폭 변조된 신호(PWM 신호)를 입력(a, b)에 있는 콘덴서(2, 3)의 양 고정 전극에 제공한다. 제 2a 도 및 제 2b 도는 입력 단자(a, b)에서의 전압 파형을 보여준다. 제 2a 도에 따라 하나의 시간 주기내에 입력 단자(a)에 펄스(Ub)가 인가되는 반면, 제 2b 도에 따라 입력 단자(b)에는 어떠한 펄스도 인가되지 않는다. 그에 반해 입력(a)에서의 포우즈 시간 동안 입력(b)에 PWM 신호가 인가된다. 가속 작용의 경우, 커패시턴스 차가 나타나며, 이는 제 2c 도에 따라 전하 이동 동안 중간 탭(c)에서 작은 전압 점프를 야기하며, 이의 크기는 나타난 가속에 의존한다. 상기 전압 점프는 양 입력(a, b)의 각각의 스위칭 에지에서 생긴다. 가속에 따른 전압 변경(△U1)은 하기의 식에 따라 계산된다.
이 식에서, △U1는 가속에 따른 전압 변경량이며, Ub는 동작 전압이고, △C는 센서(1)에 가속이 작용할 때 커패시턴스의 변경량이며, CO는 콘덴서(2, 3)의 커 패시턴스이다.
제 2c 도에 따라 중간 탭(C)에서 전압의 측정 후에 스위치(S1)가 닫히므로, 다시 동작 전압(Ub)이 중간 탭(C)에 인가된다. 따라서 다음 측정 사이클에 대한 초기 조건이 주어진다.
증폭기(6)는 높은 입력 임피던스를 가지며 바람직하게는 MOS 입력을 갖는다. 이것은 제 2c 도에 따라 전압 변경량(△U1)을 증폭시키며 신호(△U2)를 제공한다. 또한 직류 전위도 감소된다. 스위칭 논리 회로(17)는, 예를 들어 동작 전압에 대해 포지티브한 전압 변경량은(제 2c 도에서 곡선 d의 첫번째 부분) 제 1 기억 장치(8)에 기억되고 네가티브한 전압 변경량은 제 2c 도의 곡선 d의 두번째 부분에 상응하게 제 2 기억 장치(9)에 기억되는 방식으로 스위치(S2 및 S3)를 제어한다. 양 콘덴서(2, 3) 사이의 최대 전압 변경량은 △U2 으로 규정된다. 샘플 & 홀드-기억 장치(8, 9)는 공지되어 있어 더 이상 상술할 필요는 없다. 뒤에 연결되어 있는 차동 증폭기(10)의 출력에 전압(△ U2)이 인가되고, 이것은 센서(1)의 커패시턴스의 변경량 및 발생한 가속량에 비례한다. 하측 및 상측의 전압 편차를 샘플링하므로써 증폭기(6)의 동작점의 드리프트가 제거된다. 차 신호는 다음과 같이 얻어진다.
이 식에서, VHF 는 증폭기(6)의 게인이고, VDiff는 차동 증폭기(10)의 출력에서 차동 게인이다.
제 2c.1, 2c.2 및 2c.3 도에는 어떤 시점에서 스위치(S2, S3 및 S1)가 스위칭 논리 회로(17)에 의해 닫혀지는지가 도시되어 있다. 콘덴서(2, 3)의 충전 후에스위칭 논리 회로(17)는 스위치(S2 및 S3)를 교대로 닫히므로, 기억 장치(8, 9)는 제 2c 도의 곡선 d 의 제 1 부분에 상응하게 콘덴서(2, 3)의 전위로 교대로 충전된다. 이때 이 스위치(S2, S3)는, 기억 장치(8, 9)가 전압을 받을 때까지(제 2c.1, 2c.2 도), 짧은 시간 동안 닫혀 있다. 잘못된 측정을 피하기 위해, 각각의 전압 펌프 후에 스위치(S1)에 의해 중간 탭(c)에서 전압이 중화되어야 한다. 이는 제 2c.3 도에 상응하게 스위치(S2 및 S3)의 각각의 폐쇄 펄스 후에 이루어진다.
제 3 도 및 제 4 도의 흐름도에 의해, 제어 과정이 상술된다. 제어는 공지된 게이트 회로에 의해 또는 마이크로 컴퓨터에 의해 이루어진다. 스위칭 논리 회로(17)는 콘덴서(2, 3)의 입력(a, b)에서의 전압 변경량에 의해 제어된다. 제 3 도에 따라, 단계(30)에서 개시한 후에, 먼저 단계(31)에서 전압 및 전압 변경량이 측정되며, 단계(32)에서 포지티브 에지가 있는지가 검사된다. 포지티브 에지가 없다면, 다음 사이클 동안 단계(31)에서의 측정이 반복된다.
에지가 포지티브하였다면, 즉 가속이 있었다면, 대기 시간(t1)(단계 33)의 경과 후에 스위치(S2)가 미리 주어진 시간 동안(샘플링 시간 t2) 닫힌다(단계 34). 지연 시간(t3)(단계 35) 후에 단계(36)에서 스위치(S1)는 중화 시간(t4) 동안 닫힌다.
입력 단자 b 에서(단계 40) 제 4 도에 따른 프로세스 타이밍은 제 3 도와 동기화된다. 에지의 측정 및 결정(단계 41, 42)에 따라 지연 시간(t1)(단계 43)의 경과 후에 스위치(S3)가 샘플링 시간(t2) 동안 닫혀 있다(단계 44). 단계(45)에서 지연 시간(t3) 후에 중화 시간(t4)(단계 45)동안 스위치(S1)가 닫힌다. 그 후 이 사이클은 다시 단계(31) 및 (41)에서 시작한다.
제 2e 도에 따라 모듈레이터는 그 연산 증폭기(12) 및 톱니파 발생기(13)를 이용해서 스위칭 점(P1 및 P2)에서 톱니파 전압(f)과 차동 신호(△ U2)의 비교에 의해서 제 2a 도의 PWM 신호를 만들어낸다. 이 신호는 구동기(4, 5)에 의해 양 콘덴서(2, 3)의 고정 전극으로 피드백된다.
톱니파 발생기(13)의 주파수가 센서의 공진 주파수보다 더 높으면, 펄스폭 변조된 신호의 평균값이 센서의 관성 질량체에 작용하며 센서의 위치 제어를 위해 가속력에 상반된 정전력을 발생시킨다. 이를 통해 관성 질량체 및 센서의 발진기를 위한 간단한 위치 제어가 이루어진다. 비교적 작은 게인을 가진 증폭기(6)의 단순한 선형성에 의해 높은 클록 주파수가 가능하므로, 예를 들어 마이크로메카닉 기술에 의해 제조되는 매우 작은 질량을 가진 센서 역시 사용될 수 있고, 발진기가 발진을 위해 클록 주파수를 통해 여기되지 않는다.
최대 변조 정도 및 위치 제어 범위가 PWM 신호의 최소 펄스폭에 의해 정해진다. 이때 최소의 펄스폭은, 미리 주어진 시간내에 콘덴서 간에 전하가 전달되고 전압 변경량이 문의되며 중화가 중간 탭(c)에서 실시될 수 있도록 정해진다.
연산 증폭기(12)의 출력에서 신호가 저항(14) 및 콘덴서(15)를 가진 저역 필터를 통해 임의로 출력 증폭기(16)에 공급되고, 상기 증폭기에 의해 오프셋 및 감도 조정이 실시된다. 증폭기(16)의 출력에서 평가 회로(20)의 출력 단자(18)에 가속에 비례하는 전압(Ua)이 제공된다. 차동 증폭기(10)와 모듈레이터 사이에 제어기(11)가 접속되고, 상기 제어기는 바람직하게는 비례 제어기(P 제어기)로서형성되어 있다. 이 제어기(11)는 자유롭게 결선가능한 연산 증폭기이며 평가 회로(20) 및 센서(1)의 제어 특성을 설정하는데 사용된다. 제어기(11)는 입력(19)을 가지며, 상기 입력(19)을 통해 시스템의 기능을 검사하기 위한 테스트 신호가 제공될 수 있다. 그러므로, 자체 모니터링을 통해 이 회로 장치의 신뢰성이 자동적으로 체크됨으로써, 특히 차량에서 에어백을 활성화시키는데 적용할 경우 높은 신뢰성이 얻어지는 장점이 있다.
제 1 도는 회로 장치의 블록도.
제 2a 도 내지 제 2e 도는 개개의 신호 경과 특성을 나타낸 다이어그램.
제 3 도는 제 1 흐름도.
제 4 도는 제 2 흐름도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
1 : 센서 2, 3, 15 : 콘덴서
4, 5 : 구동기 6 : 증폭기
8, 9 : 기억 장치 10 : 차동 증폭기
11 : 제어기 12 : 비교기
13 : 톱니파 발생기 14 : 직렬 저항
16 : 출력 증폭기 17 : 스위칭 논리 회로
20 : 평가 회로

Claims (14)

  1. 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치에 있어서,
    상기 장치는 가속 센서와, 제어가능 구동기들(4, 5)과, 가속 의존 신호를 발생하는 평가 회로(20)를 포함하고,
    상기 가속 센서는, 2개의 고정된 전극들 간에 전계를 갖는 상기 2개의 고정된 전극들, 및 상기 2개의 고정된 전극들 간의 전계내에 있는 진동 질량체 상의 제 1 전극으로서, 상기 제 1 전극은 가속력에 의해 전계내에서 편향가능하고, 상기 2개의 고정된 전극들 및 상기 제 1 전극은 차동 콘덴서로서 함께 작용하는 공통 중간 탭(c)을 갖는 2개의 콘덴서들(2, 3)을 형성하도록 전기적으로 접속되고, 상기 2개의 콘덴서들(2, 3)은 상기 가속 센서의 정지 상태에서 대략 동일한 용량들을 갖는, 상기 제 1 전극을 포함하고,
    상기 제어가능 구동기들(4, 5)은, 상기 2개의 고정된 전극들 및 상기 제 1 전극에 의해 형성된 상기 2개의 콘덴서들(2, 3)을 위한 것이고, 역위상으로 상기 2개의 콘덴서들(2, 3)을 충전하는 수단, 및 상기 2개의 콘덴서들중 하나로부터의 전하를, 역위상의 정방형파 신호들 및 미리 정해진 전압 진폭으로 또다른 콘덴서에 주기적으로 전달하는 수단을 포함하며,
    상기 평가 회로(20)는, 상기 2개의 콘덴서들(2, 3)의 공통 중간 탭(c)에서 전압을 측정하는 수단, 및 상기 2개의 콘덴서들(2, 3) 간의 상기 전하의 전달 이후에 전압 변화(△U)를 결정하는 수단을 포함하는, 가속 센서로부터의 용량성 신호를평가하는 회로 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 정해진 전압 진폭은 동작 전압인, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 평가 회로(20)는 상기 2개의 콘덴서들(2, 3)의 중간 탭(c)에 미리 정해진 전압(Ub)을 인가하는 제 1 스위치(S1)를 포함하는, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 평가 회로(20)는 상기 중간 탭(c)에 접속된 증폭기 입력을 갖는 증폭기(6)를 포함하는, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 평가 회로(20)는 상기 2개의 콘덴서들(2, 3)의 중간 탭(c)에 전기적으로 접속된 2개의 제어가능 저장 장치들(8, 9)을 포함하고, 상기 제어가능 저장 장치들(8, 9)의 각기 하나는 상기 2개의 콘덴서들(2, 3)의 각기 하나에 각각 할당되는, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 평가 회로(20)는 상기 2개의 콘덴서들(2, 3)의 중간 탭(c)을 미리 정해진 전압(Ub)에 접속하는 제 1 스위치(S1)를 포함하고, 상기 2개의 제어가능 저장 장치들(8, 9)은 각각의 저장 장치 스위치들(S2, S3)을 통해 중간 탭(c)에 접속되고, 상기 평가 회로(20)는 상기 제 1 스위치(S1) 및 상기 2개의 저장 장치 스위치들(S2, S3)을 제어하는 수단을 포함하는, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 평가 회로(20)는 상기 중간 탭(c)에 전기적으로 접속된 차동 증폭기 입력들을 갖는 차동 증폭기(10), 및 출력 전위를 생성하는 수단을 포함하는, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 평가 회로(20)는 상기 차동 증폭기(10)의 출력 전위를 펄스폭 변조 신호로 변환하는 수단을 포함하고, 상기 변환하는 수단은 톱니파 발생기(13)를 포함하는, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가속 센서(1)의 진동 질량체가 미리 정해진 위치를 추정하도록 상기 펄스폭 변조된 신호로 상기 구동기들(4, 5)을 제어하는 수단을 더 포함하는, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 평가 회로(20)는 상기 가속에 비례하는 출력 전압(Ua)이 나타나는 평가 회로 출력(18)을 갖는, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 평가 회로(20)는 기능적 신뢰도를 테스트하는 테스트 신호를 위한 평가 회로 입력(19)을 갖는, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 평가 회로(20)는 칩상에 집적되는, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 가속 센서는 상기 평가 회로와 함께 상기 칩 상에 집적되고, 상기 가속센서는 마이크로메카닉적인, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 평가 회로(20)는 자동차내의 에어백을 위한 활성화 회로인, 가속 센서로부터의 용량성 신호를 평가하는 회로 장치.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5748004A (en) * 1996-03-15 1998-05-05 Analog Devices, Inc. Reset switch for a micromachined device
DE19627877A1 (de) * 1996-07-11 1998-01-15 Telefunken Microelectron Verfahren zur Auslösung eines passiven Insassen-Schutzsystems für Kraftfahrzeuge
DE19643410B4 (de) * 1996-10-21 2005-08-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Decodierung eines digitalen Signals und Verwendung desselben in einem Bussystem
US5770802A (en) * 1997-04-16 1998-06-23 Texas Instruments Incorporated Sensor with improved capacitive to voltage converter integrated circuit
US5808198A (en) * 1997-05-19 1998-09-15 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. RF balanced capacitive vibration sensor system
AU3730700A (en) * 1999-03-17 2000-10-04 Input/Output, Inc. Hydrophone assembly
DE19943618C1 (de) * 1999-09-11 2001-05-31 Bayerische Motoren Werke Ag Kapazitiver Intrusionssensor und Sensorsystem mit einem solchen Sensor
JP3952979B2 (ja) * 2003-03-25 2007-08-01 カシオ計算機株式会社 表示駆動装置及び表示装置並びにその駆動制御方法
FR2858854B1 (fr) * 2003-08-13 2005-12-16 Sercel Rech Const Elect Accelerometre a vibrations parasites reduites par rappel ameliore
DE10337259B4 (de) * 2003-08-13 2015-08-06 Robert Bosch Gmbh Auswerteeinheit für das Messsignal eines mikromechanischen Sensors
DE10351403B4 (de) 2003-11-04 2014-12-04 Trw Automotive Gmbh Fahrzeugsensitive Ansteuerung eines Sicherheitsgurtaufrollers
US20050268716A1 (en) * 2004-06-08 2005-12-08 Honeywell International Inc. Built in test for mems vibratory type inertial sensors
EP1686026A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-02 IEE INTERNATIONAL ELECTRONICS & ENGINEERING S.A. Differential capacitive rain sensor
DE602005027713D1 (de) * 2005-12-02 2011-06-09 St Microelectronics Srl Vorrichtung und Verfahren zum Auslesen eines kapazitiven Sensors insbesondere eines mikro-elektromechanischen Sensors
DE102008023535B4 (de) * 2008-05-14 2011-05-12 Texas Instruments Deutschland Gmbh Elektronische Vorrichtung und Verfahren zur Auswertung einer variablen Kapazität
DE102008040529B4 (de) * 2008-07-18 2021-05-06 Robert Bosch Gmbh Fehlerkorrekturverfahren und Fehlerkorrekturvorrichtung für einen Beschleunigungssensor
WO2015128922A1 (ja) * 2014-02-27 2015-09-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 容量式物理量検出装置
GB2529277B (en) * 2014-04-16 2018-09-19 Cirrus Logic Inc Systems and methods for determining acceleration based on phase demodulation of an electrical signal
US10571484B2 (en) 2014-04-16 2020-02-25 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for determining acceleration based on phase demodulation of an electrical signal

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69116435T2 (de) * 1990-05-30 1996-08-14 Hitachi Automotive Eng Halbleiterbeschleunigungsmesser und Kraftfahrzeugsteuerungssystem mit einem solchen
EP0543901B1 (en) * 1990-08-17 1995-10-04 Analog Devices, Inc. Monolithic accelerometer
JPH05322921A (ja) * 1992-05-19 1993-12-07 Hitachi Ltd 加速度センサ及びこれを用いたエアバッグシステム

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