傳感器裝置的製作方法

2023-10-09 11:10:19

專利名稱：傳感器裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在汽車、飛機、船舶、機器人、其他各種電子設備等中所使用的傳感器
直O
背景技術：
通過附圖來說明這種以往的傳感器裝置。圖5是表示以往的傳感器裝置的電路 圖。如圖5所示，傳感器裝置包括將驅動檢測元件2的驅動信號輸出的驅動電路部 分1A、1B ；以及從檢測元件2中取出響應信號並輸出的檢出電路部分3A、3B。傳感器裝置還 包括從響應信號中取出檢測信號並從第1輸出端子5A、5B輸出檢測信號的處理電路部分 4A、4B ；以及將故障檢測信號從第2輸出端子7輸出的故障診斷電路6。將驅動電路部分ΙΑ、1B、檢測元件2、檢出電路部分3A、3B以及處理電路部分4A、4B 之中至少任一個作為故障診斷的對象而稱為被故障診斷部分。故障診斷電路6判斷被故障 診斷部分為正常還是異常，並在判斷出異常的情況下，將故障檢測信號從第2輸出端子7輸 出ο作為與本申請有關的現有技術文獻信息，例如，已知特開2004-301512號公報(專 利文獻1)。在這樣的以往的傳感器裝置中，提高異常發生時的可靠性成為了問題。S卩，在上述以往的結構中，儘管被故障診斷部分的異常通過故障診斷電路6而被 確認，但來自第2輸出端子7的故障檢測信號的輸出卻因某些不適狀況而延遲，有將被判斷 出異常時的檢測信號用於汽車等控制對象的控制的顧慮。或者，在汽車等控制對象側中，有 可能因某些不適狀況而誤將被判斷出異常時的檢測信號用於該控制對象的控制，其結果， 可靠性的提高成為問題。

發明內容
本發明的傳感器裝置包括時刻測量部件，測量時刻信息，並在從被故障診斷部分 輸出的與生成故障檢測信號有關的輸出以及與生成檢測信號有關的輸出中附加時刻信息。 在故障診斷電路判斷出被故障診斷部分為異常的情況下，從第1輸出端子將通過時刻信息 而與故障檢測信號關聯對應的檢測信號作為通常的輸出範圍外的信號輸出。根據這種結構，汽車等控制對象不必判斷從第1輸出端子輸出了的檢測信號是正 常時的檢測信號，或是異常時的信號，可以降低在該控制對象側中，誤將異常時的檢測信號 用在控制中的可能性。其結果，實現可靠性的提高。


圖1是表示本發明的實施方式1的傳感器裝置的電路圖。圖2是表示本發明的實施方式1的傳感器裝置的附加了時刻信息的響應信號的 圖。
圖3是表示本發明的實施方式1的傳感器裝置的附加了時刻信息的故障檢測信號的圖。圖4是表示本發明的實施方式2的傳感器裝置的電路圖。圖5是表示以往的傳感器裝置的電路圖。
具體實施例方式第1實施方式以下，參照

本發明的實施方式1的傳感器裝置。圖1是表示本發明的實 施方式1的傳感器裝置的電路圖。如圖1所示，本實施方式1的傳感器裝置包括輸出驅動信號的第1驅動電路部分 11A、第2驅動電路部分IlB ；被輸入來自驅動電路部分IlAUlB的驅動信號的作為檢測元 件12的角速度檢測元件12A、加速度檢測元件12B ；以及從檢測元件12中取出響應信號並 輸出的第1檢出電路部分13A、第2檢出電路部分13B。傳感器裝置還包括從響應信號中 取出檢測信號並從第1輸出端子15A、15B輸出檢測信號的第1處理電路部分14A、第2處理 電路部分14B ；以及將故障檢測信號從第2輸出端子16A輸出的故障診斷電路16。將驅動 電路部分11A、11B、檢測元件12、檢出電路部分13A、13B以及處理電路部分14A、14B之中至 少任一個作為被故障診斷部分，故障診斷電路16判斷被故障診斷部分為正常還是異常，並 在判斷出異常的情況下，將故障檢測信號從第2輸出端子16A輸出。在故障診斷電路16判斷出被故障診斷部分為異常的情況下，從第1輸出端子15A、 15B輸出通常的輸出電壓範圍外的信號。具體地說，在故障診斷電路16判斷出被故障診斷部分為異常的情況下，故障診斷 電路16將該信息例如傳送到第1處理電路部分14A、第2處理電路部分14B。接受了信息 傳送的第1處理電路部分14A、第2處理電路部分14B將從第1輸出端子15A、15B輸出的值 作為通常的輸出電壓範圍外的值輸出。這裡，將故障診斷電路16傳送到第1處理電路部分 14A、第2處理電路部分14B的信息以下設為『異常電壓值輸出命令信號』。再有，上述『通常的輸出電壓範圍』是指，例如靈敏度為6mV/deg/s，動態範圍為 士300deg/s時，從0點電壓起士 1.8V的範圍。即，如果0點電壓為2. 5V±0. 15V，則1. 55V 4. 45V為通常的輸出電壓範圍。根據這樣的結構，汽車等控制對象不需要特別地判斷從第1輸出端子15A、15B輸 出的檢測信號為正常時的信號還是異常時的信號。在該控制對象側，可以進一步降低誤將 異常時的檢測信號用於控制中的可能性，作為其結果，可以實現進一步的可靠性提高。而且，如圖1所示，通過在傳感器裝置中設置用於測量時刻信息，並將時刻信息附 加在來自被故障診斷部分的輸出中的時刻測量部件17，形成故障檢測信號和檢測信號通過 時刻信息而關聯對應的結構，可以實現進一步的可靠性的提高。作為具體例子，說明將被故障診斷部分設為第1檢出電路部分13A、第2檢出電路 部分13B的情況。首先，將時刻測量部件17與第1檢出電路部分13A、第2檢出電路部分 13B進行電連接，並且傳送被測量出的時刻信息。圖2是表示本發明的實施方式1中的傳感 器裝置的被附加了時刻信息的響應信號的圖。圖3是表示本發明的實施方式1中的傳感器 裝置的被附加了時刻信息的故障檢測信號的圖。
如圖2所示，從第1檢出電路部分13A、第2檢出電路部分13B輸出響應信號 (rOll r998)時，附加時刻信息(tOl t99)。被附加了時刻信息(tOl t99)的響應信 號(rOll r998)經由圖1所示的第1處理電路部分14A、第2處理電路部分14B，從第1 輸出端子15A、15B作為檢測信號被輸出時，就成為被附加了時刻信息(tOl t99)的狀態。 另一方面，故障診斷電路16判斷被故障診斷部分即第1檢出電路部分13A、第2檢出電路 13B為正常還是異常，並且故障診斷電路16輸出基於該結果的故障檢測信號。第1檢出電 路部分13A、第2檢出電路部分13B向故障診斷電路16輸出與故障檢測有關的信息時，如圖 3所示，被附加與響應信號(rOll r998)相同的時刻信息(tOl t99)。由故障診斷電路 16根據有關故障檢測的信息而生成故障檢測信號(fOll f998)，在其被輸出時，也成為附 加了時刻信息(tOl t99)的狀態。根據這樣的結構，可將故障檢測信號(fOll f998)和檢測信號使用時刻信息(tOl t99)而時刻性地關聯對應。可以將被判斷為異常時的檢測信號更正確地作為通常 的輸出電壓範圍外的值的信號輸出，作為其結果，可以實現進一步的可靠性的提高。在本實施方式1中，採用角速度檢測元件12A和加速度檢測元件12B兩個元件作 為檢測元件12，作為與其對應的電路結構，採用並說明了具有第1驅動電路部分11A、第2 驅動電路部分11B、第1檢出電路部分13A、第2檢出電路部分13B、第1處理電路部分14A、 第2處理電路部分14B的結構。但是，使檢測元件12為一個，作為與其對應的電路結構，也 可以是分別僅設置一個驅動電路部分、檢出電路部分、處理電路部分的結構。在本實施方式1中，將檢測元件12作為傳感器裝置的構成要件，但即使將檢測元 件12拿出到傳感器裝置的外部，也可以構成本發明。即，通過包括與在傳感器裝置的外部 設置的檢測元件12進行信號的交換的驅動電路部分、檢出電路部分、處理電路部分、故障 診斷電路、時刻測量部件，可以構成本發明的傳感器裝置。在本實施方式1中，說明了將被故障診斷部分設為第1檢出電路部分13A、第2檢 出電路部分13B，將角速度檢測系統、加速度檢測系統各自中的相同部分設為被故障診斷部 分的例子。但是，如將第1被故障診斷部分設為第1檢出電路部分13A，將第2被故障診斷 部分設為第2處理電路部分14B那樣，也可以將兩個被故障診斷部分在角速度檢測系統、力口 速度檢測系統各自中設為不相同部分的結構。此時，需要在與來自第1檢出電路部分13A 的檢測信號有關的信息和與第1檢出電路部分13A向故障診斷電路16輸出的故障檢測有 關的信息的雙方中，附加共同的第1時刻信息，並且在來自第2處理電路部分14B的檢測信 號和與第2處理電路部分14B向故障診斷電路16輸出的故障檢測有關的信息的雙方中，附 加共同的第2時刻信息。此外，在本實施方式1中，分別在角速度檢測系統、加速度檢測系統中將一個部分 設為了被故障診斷部分，但也可以是故障診斷電路16具有多個被故障診斷部分的結構。具 體地說，例如也可以是將故障診斷電路16與第1檢出電路部分13A、第2檢出電路部分13B、 第1處理電路部分14A、第2處理電路部分14B的所有部分進行電連接，並輸出各自的故障 檢測信號的結構。根據這樣的結構，通過由多個被故障診斷部分進行故障診斷而可以檢測 不能由一個被故障診斷部分檢測出的故障，可以使故障檢測的精度提高。在本實施方式1中，採用角速度檢測元件12A、加速度檢測元件12B等進行了說明， 但對於其他壓力傳感器等各種傳感器裝置來說，也可以實施本發明。
第2實施方式以下，參照

本發明的實施方式2的傳感器裝置。再有，對於具有與實施方 式1相同結構的部分，附加相同標號，省略其說明，並僅詳細說明不同方面。圖4是表示本發明的實施方式2的傳感器裝置的電路圖。如圖4所示，本實施方 式的傳感器裝置包括輸出驅動信號的驅動電路部分IlAUlB ；被輸入來自驅動電路部分 IlAUlB的驅動信號的作為檢測元件12的角速度檢測元件12A、加速度檢測元件12B ；以及 從檢測元件12中取出響應信號並輸出的檢出電路部分13A、13B。傳感器裝置還包括從響 應信號中取出檢測信號並輸出的處理電路部分14A、14B ；輸出故障檢測信號的故障診斷電 路16 ；以及將來自處理電路部分14A、14B的檢測信號和來自故障診斷電路16的故障檢測 信號通過時分方式從輸出端子18A輸出的輸出電路部分18。將驅動電路部分11A、11B、檢 測元件12、檢出電路部分13A、13B以及處理電路部分14A、14B之中至少任一個設為被故障 診斷部分，故障診斷電路16判斷被故障診斷部分為正常還是異常，並在判斷為異常的情況 下輸出故障檢測信號。形成在故障診斷電路16判斷為被故障診斷部分為異常的情況下，輸出電路部分 18輸出通常的輸出電壓的範圍外的信號作為檢測信號的輸出的結構。具體地說，在故障診斷電路16判斷為被故障診斷部分為異常的情況下，故障診斷 電路16將該信息例如傳送到輸出電路部分18，接受了該信息傳送的輸出電路部分18將從 其輸出端子18A輸出的值作為通常的輸出電壓範圍外的值輸出。這裡，將故障診斷電路16 傳送到輸出電路部分18的信號，以下設為『異常電壓值輸出命令信號』。再有，上述『通常的輸出電壓範圍』是指，例如靈敏度為6mV/deg/s，動態範圍為 士300deg/s時，從0點電壓起士 1.8V的範圍。即，如果0點電壓為2. 5V±0. 15V，則1. 55V 4. 45V為通常的輸出電壓範圍。根據這樣的結構，汽車等控制對象不需要特別地判斷從輸出電路部分18的輸出 端子18A輸出的檢測信號為正常時的信號還是異常時的信號。在該控制對象側，可以進一 步降低誤將異常時的檢測信號用於控制中的可能性，作為其結果，可以實現進一步提高可靠性。此外，如圖4所示，通過形成將輸出來自第1處理電路部分14A、第2處理電路部分 14B的檢測信號和來自故障診斷電路16的故障檢測信號的輸出端子作為18A進行公用，將 檢測信號和故障檢測信號以時分方式進行數字輸出的結構，可以削減輸出端子的數目，並 實現小型化。而且，如在實施方式1中所述的那樣，如圖4所示，通過設置用於測量時刻信息，並 在來自被故障診斷部分的輸出中附加時刻信息的時刻測量部件17，將故障檢測信號和檢測 信號通過時刻信息而關聯對應的結構，可以實現進一步的可靠性的提高。S卩，根據這樣的結構，由於可以採用時刻信息使故障檢測信號和檢測信號時刻性 地關聯對應，所以可將被判斷為異常時的檢測信號更正確地作為通常的輸出電壓範圍外的 值的信號輸出，作為其結果，可以實現進一步提高可靠性。此外，在輸出電路部分18中，通過將基於時刻信息而關聯對應的檢測信號和故障檢測信號以時分方式連結輸出的結構，在控制對象側中，可以省略使基於時刻信息關聯對 應的檢測信號和故障檢測信號連結的處理。
在本實施方式2中，採用角速度檢測元件12A和加速度檢測元件12B兩個元件作 為檢測元件12，作為與其對應的電路結構，採用並說明了具有第1驅動電路部分11A、第2 驅動電路部分11B、第1檢出電路部分13A、第2檢出電路部分13B、第1處理電路部分14A、 第2處理電路部分14B的結構。但是，使檢測元件12為一個，作為與其對應的電路結構，也 可以是分別僅設置一個驅動電路部分、檢出電路部分、處理電路部分的結構。在本實施方式2中，將檢測元件12作為傳感器裝置的構成要件，但即使將檢測元 件12拿出到傳感器裝置的外部，也可以構成本發明。在本實施方式2中，說明了將被故障診斷部分設為第1檢出電路部分13A、第2檢 出電路部分13B，將角速度檢測系統、加速度檢測系統各自中的相同部分設為被故障診斷部 分的例子。但是，如將第1被故障診斷部分設為第1檢出電路部分13A，將第2被故障診斷 部分設為第2處理電路部分14B那樣，也可以將兩個被故障診斷部分在角速度檢測系統、力口 速度檢測系統各自中設為不相同部分的結構。此時，需要在與來自第1檢出電路部分13A 的檢測信號有關的輸出和與第1檢出電路部分13A向故障診斷電路16輸出的故障檢測有 關的輸出的雙方中，附加共同的第1時刻信息，並且在來自第2處理電路部分14B的檢測信 號和與第2處理電路部分14B向故障診斷電路16輸出的故障檢測有關的信息的雙方中，附 加共同的第2時刻信息。此外，在本實施方式2中，分別在角速度檢測系統、加速度檢測系統中將一個部分 設為了被故障診斷部分，但也可以是故障診斷電路16具有多個被故障診斷部分的結構。具 體地說，例如也可以是將故障診斷電路16與第1檢出電路部分13A、第2檢出電路部分13B、 第1處理電路部分14A、第2處理電路部分14B的所有部分進行電連接，並輸出各自的故障 檢測信號的結構。根據這樣的結構，通過由多個被故障診斷部分進行故障診斷而可以檢測 不能由一個被故障診斷部分檢測出的故障，可以使故障檢測的精度提高。再有，在圖4所示的實施例中，就被故障診斷部分來說，可以將角速度檢測系統、 加速度檢測系統各自中一個部分作為被故障診斷部分，此外，也可以為具有多個被故障診 斷部分的結構。通過形成具有多個被故障診斷部分的結構，由多個被故障診斷部分進行故 障診斷而可以檢測不能由一個被故障診斷部分檢測出的故障，可以使故障檢測的精度提 尚ο再有，在本實施方式2中，採用角速度檢測元件12A、加速度檢測元件12B進行了說 明，但對於其他壓力傳感器等各種傳感器裝置來說，也可以實施本發明。如以上說明，本發明的傳感器裝置具有能夠提高異常發生時的可靠性的效果，在 汽車、飛機、船舶、機器人、其他各種電子設備等中是有用的。
權利要求
傳感器裝置，包括驅動電路部分，輸出驅動信號；檢測元件，被輸入來自所述驅動電路部分的驅動信號；檢出電路部分，從所述檢測元件中取出響應信號並輸出；處理電路部分，從所述響應信號中取出檢測信號，並從第一輸出端子輸出所述檢測信號；故障診斷電路，將所述驅動電路部分、所述檢測元件、所述檢出電路部分以及所述處理電路部分之中至少任一個作為被故障診斷部分，判斷所述被故障診斷部分為正常還是異常，並且在判斷出異常的情況下，從第2輸出端子輸出故障檢測信號；以及時刻測量部件，測量時刻信息，並在從所述被故障診斷部分輸出的與生成所述故障檢測信號有關的輸出以及與生成所述檢測信號有關的輸出中附加所述時刻信息，在所述故障診斷電路判斷出所述被故障診斷部分為異常的情況下，所述第一輸出端子將通過所述時刻信息而與所述故障檢測信號關聯對應的所述檢測信號作為通常的輸出範圍外的信號輸出。
2.傳感器裝置，包括驅動電路部分，輸出驅動信號； 檢測元件，被輸入來自所述驅動電路部分的驅動信號； 檢出電路部分，從所述檢測元件中取出響應信號並輸出； 處理電路部分，從所述響應信號中取出檢測信號並輸出；故障診斷電路，將所述驅動電路部分、所述檢測元件、所述檢出電路部分以及所述處理 電路部分之中至少一個作為被故障診斷部分，判斷所述被故障診斷部分為正常還是異常， 並且在判斷出異常的情況下，輸出故障檢測信號；輸出電路部分，將來自所述處理電路部分的檢測信號和來自所述故障診斷電路的故障 檢測信號通過時分方式輸出；以及時刻測量部件，測量時刻信息，並在從所述被故障診斷部分輸出的與生成所述故障檢 測信號有關的輸出以及與生成所述檢測信號有關的輸出中附加所述時刻信息，在所述故障診斷電路判斷出所述被故障診斷部分為異常的情況下，所述輸出電路部分 將通過所述時刻信息而與所述故障檢測信號關聯對應的所述檢測信號作為通常的輸出範 圍外的信號輸出。
全文摘要
本發明的傳感器裝置包括故障診斷電路，將驅動電路部分、檢測元件、檢出電路部分以及處理電路部分中至少任一個作為被故障診斷部分，判斷被故障診斷部分為正常還是異常，並在判斷出異常時從第2輸出端子輸出故障檢測信號。故障診斷電路構成為在判斷為被故障診斷部分為異常時，從第1輸出端子輸出通常的輸出電壓範圍外的值的信號，使異常發生時的可靠性提高。
文檔編號G01R31/00GK101819049SQ201010105690
公開日2010年9月1日 申請日期2010年1月28日 優先權日2009年2月5日
發明者植村猛 申請人:松下電器產業株式會社