JP2538185Y2 - Diagnostic circuit for semiconductor acceleration sensor - Google Patents
Diagnostic circuit for semiconductor acceleration sensorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この考案は，例えば自動車に搭載
した半導体加速度センサの故障を検出する診断回路に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diagnostic circuit for detecting a failure of, for example, a semiconductor acceleration sensor mounted on an automobile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より，図５に示すように，力が加わ
ると抵抗値が変化する特性を持つピエゾ抵抗素子を用い
た４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 でホイートストー
ンブリッジ回路を構成し，このブリッジ回路１の２つの
ブリッジ端子Ａ，Ｂを差動増幅器２に接続してなる半導
体加速度センサが知られている。なお，図示例の各抵抗
の抵抗値は等しい（Ｒ1 ＝Ｒ2 ＝Ｒ3 ＝Ｒ4 ）。従来，
この種の半導体加速度センサにおける抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，
Ｒ3 ，Ｒ4 の断線等の故障を診断する場合，センサ出力
すなわち差動増幅器２の出力に基づいて診断していた。
例えばセンサ駆動電圧Ｖｉｎを５ｖ（ボルト）とした場
合，ブリッジ回路１に断線がなく正常の場合はセンサ出
力は零であるが，ブリッジ回路１の抵抗Ｒ1 の１箇所だ
けが断線の場合はＢ点がＧＮＤ電位となってＡ，Ｂ点の
電圧差が＋２．５ｖとなり，また，抵抗Ｒ2 の１箇所だ
けが断線の場合はＡ，Ｂ点の電圧差が−２．５ｖとな
り，また，抵抗Ｒ1 とＲ4 の２箇所または抵抗Ｒ3 とＲ
2 の２箇所が断線した場合には，Ａ，Ｂ点の電圧差が＋
５ｖまたは−５ｖとなるので，いずれもセンサ出力で断
線を検出できる。しかし，抵抗Ｒ1 とＲ3 の２箇所の断
線の場合はＡ点，Ｂ点がＧＮＤ電位となりＡ，Ｂ点の電
圧差が生じないので，センサ出力からは断線を検出でき
ない。また，抵抗Ｒ2 とＲ4 との２箇所の断線の場合，
抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 の３箇所の断線の場合，抵抗Ｒ
1 ，Ｒ2 ，Ｒ4 の３箇所の断線の場合，抵抗Ｒ1 ，Ｒ
2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 の４箇所の断線の場合の各場合には，い
ずれもＡ，Ｂ点の少なくとも１箇所は不定となり，断線
を検出できない。上述のごとき加速度センサ出力による
故障診断の可否の詳細を，ＦＭＥＡ（フェール・モー・
エフェクト・アナリシス：すなわち，故障が起きた場合
にどのような現象が起きるかの分析）の表１の備考の欄
に示す。 2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 5, a Wheat is formed by four resistors R 1 , R 2 , R 3 and R 4 using a piezoresistive element having a characteristic that the resistance value changes when a force is applied. There is known a semiconductor acceleration sensor that forms a stone bridge circuit and connects two bridge terminals A and B of the bridge circuit 1 to a differential amplifier 2. Note that the resistance values of the resistors in the illustrated example are equal (R 1 = R 2 = R 3 = R 4 ). Conventionally,
The resistances R 1 , R 2 ,
When diagnosing a failure such as disconnection of R 3 and R 4 , the diagnosis is performed based on the sensor output, that is, the output of the differential amplifier 2.
For example, when the sensor driving voltage Vin to the 5 v (volts), but in the case of normally without disconnection to the bridge circuit 1 sensor output is zero, if only one place of the resistance R 1 of the bridge circuit 1 is disconnected B point becomes the GND potential a, the voltage difference is + 2.5v next point B, also if only one place of the resistor R 2 is a disconnection a, next the voltage difference between the point B -2.5v also, two places of the resistance R 1 and R 4 or resistor R 3 and R
If two points 2 are disconnected, the voltage difference between points A and B is +
Since it becomes 5v or -5v, disconnection can be detected by sensor output. However, in the case of two disconnections of the resistors R 1 and R 3 , the disconnection cannot be detected from the sensor output because the points A and B have the GND potential and the voltage difference between the points A and B does not occur. Further, in the case of disconnection at two places of the resistors R 2 and R 4 ,
In the case of three disconnections of resistors R 1 , R 2 and R 3 , the resistance R
1, R 2, when the disconnection of the three of R 4, resistors R 1, R
In each of the cases where there are four disconnections at 2 , R 3 and R 4 , at least one of the points A and B is undefined and no disconnection can be detected. Details of the possibility of failure diagnosis based on the acceleration sensor output as described above are described in FMEA (Fail-Mo.
Effect analysis: analysis of what happens when a failure occurs) in Table 1 in the remarks column.
【０００３】ところで，例えば自動車に衝突時の乗員保
護のためのエアバッグ装置を設置する場合，エアバッグ
装置の電気回路の一部に，衝突を検知するための装置と
して加速度センサが搭載される。この電気回路におい
て，加速度センサの断線等の故障を検出する回路を設け
た例を図６に示す（特公昭５８−２３２６４号参照）。
この電気回路は，衝撃でオンとなる機械式スイッチを利
用した２個の加速度センサ３と４または５と６を並列に
接続した二群の検出器を備えている。加速度センサの各
群間（加速度センサ３，４の群と加速度センサ５，６の
群との間）に，並列接続の２個の***７，８を接続する
とともに，各***７，８にそれぞれ抵抗９，１０を直列
に接続している。そして，各加速度センサ３，４，５，
６の断線等を検出するために，差動増幅器１１，電圧比
較回路１２，ウインドコンパレータ１３，ＡＮＤ回路１
４を備えている。このエアバッグ装置電気回路におい
て，電源スイッチ１５の投入状態で装置全体の電源が供
給され，一定値以上の大きさの衝撃（減速度／加速度）
が加わって加速度センサ３，４，５，６のいずれかがス
イッチオンとなると，***７，８に通電が行われて，そ
の結果エアバッグが展開されて，乗員の保護を行う。When an airbag device is installed in an automobile to protect an occupant during a collision, for example, an acceleration sensor is mounted as a device for detecting a collision in a part of an electric circuit of the airbag device. FIG. 6 shows an example in which a circuit for detecting a failure such as disconnection of an acceleration sensor is provided in this electric circuit (see Japanese Patent Publication No. 58-23264).
This electric circuit includes two groups of detectors in which two acceleration sensors 3 and 4 or 5 and 6 using a mechanical switch that is turned on by an impact are connected in parallel. Between the two groups of the acceleration sensors (between the group of the acceleration sensors 3 and 4 and the group of the acceleration sensors 5 and 6), two parallel detonators 7 and 8 are connected in parallel. Resistors 9 and 10 are connected in series. And each of the acceleration sensors 3, 4, 5,
6, a differential amplifier 11, a voltage comparison circuit 12, a window comparator 13, and an AND circuit 1
4 is provided. In this airbag device electric circuit, power is supplied to the entire device when the power switch 15 is turned on, and a shock (deceleration / acceleration) of a magnitude equal to or greater than a certain value is provided.
When any one of the acceleration sensors 3, 4, 5, and 6 is switched on with the addition of the power supply, the primers 7 and 8 are energized, and as a result, the airbag is deployed to protect the occupant.
【０００４】[0004]
【考案が解決しようとする課題】上記のように，機械式
で，かつ，一定大きさを越えたか否かのみを検出する加
速度センサ３，４，５，６を用いる場合の診断回路であ
れば，回路中に前記の抵抗９，１０を挿入し，この抵抗
９，１０に電流が流れることによる電圧降下を利用する
ことが可能である。しかし，加速度センサとして，ホイ
ートストーンブリッジを構成する４つのピエゾ抵抗素子
Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 用いた上述の図５の半導体加速
度センサを用いる場合，センサー出力はオンかオフかで
なく大きさを持つ出力であるから，上記のごとき抵抗
９，１０を回路中に挿入したのではセンサー出力を変化
させてしまうので，採用できない。As described above, if the diagnostic circuit is a mechanical type and uses the acceleration sensors 3, 4, 5, and 6 that detect only whether or not a certain size is exceeded, It is possible to insert the resistors 9 and 10 into the circuit and use the voltage drop caused by the current flowing through the resistors 9 and 10. However, when the semiconductor acceleration sensor of FIG. 5 described above using four piezoresistive elements R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 constituting a Wheatstone bridge is used as the acceleration sensor, whether the sensor output is on or off. However, since the output has a magnitude and is not large, if the resistors 9 and 10 are inserted in the circuit as described above, the output of the sensor will be changed, so that it cannot be adopted.
【０００５】本考案は上記事情に鑑みてなされたもの
で，センサ出力に影響を与えることなく，かつ確実に断
線等の故障を検出することができる半導体加速度センサ
の診断回路を得ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a diagnostic circuit for a semiconductor acceleration sensor capable of reliably detecting a failure such as a disconnection without affecting a sensor output. I do.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本考
案は，ピエゾ抵抗素子を用いた４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2，
Ｒ3 ，Ｒ4 でホイートストーンブリッジ回路を構成し，
このホイートストーンブリッジ回路の２つのブリッジ端
子Ａ，Ｂを差動増幅器に接続してなる半導体加速度セン
サの故障を診断する診断回路であって，前記ホイートス
トーンブリッジ回路の２つのブリッジ端子Ａ，Ｂにそれ
ぞれ接続される診断入力端子Ｐ，Ｑを持ち，各診断入力
端子と前記各ブリッジ端子Ａ，Ｂとの間をそれぞれダミ
ー抵抗Ｒｘを介在させて接地し，前記２つの診断入力端
子ごとに，各入力端子から入力されるブリッジ端子電圧
ＶA ，ＶB と設定上限電圧ＶH および設定下限電圧Ｖ
Lとをそれぞれ比較する２つの比較器からなるウインド
コンパレータを設けたことを特徴とする。According to the present invention, which solves the above-mentioned problems, four resistors R 1 , R 2 ,
R 3 and R 4 constitute a Wheatstone bridge circuit,
A diagnostic circuit for diagnosing a failure of a semiconductor acceleration sensor in which two bridge terminals A and B of the Wheatstone bridge circuit are connected to a differential amplifier. B, each of which has a diagnostic input terminal P, Q connected thereto, and a ground between each diagnostic input terminal and each of the bridge terminals A, B via a dummy resistor Rx. , The bridge terminal voltages VA and VB input from each input terminal, the set upper limit voltage VH and the set lower limit voltage V
A window comparator comprising two comparators for comparing L with each other is provided.
【０００７】請求項２は，前記ブリッジ端子ＶA ，Ｖ
B と前記ダミ−抵抗分岐部との間にスイッチを設けたこ
とを特徴とする。The second aspect is that the bridge terminals VA, V
A switch is provided between B and the dummy resistance branching section.
【０００８】請求項３は，前記ダミー抵抗Ｒｘをホイー
トストーンブリッジの４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ
4 より十分大きくして，常時診断するようにしたことを
特徴とする。A third aspect of the present invention is that the dummy resistor Rx is connected to four resistors R 1 , R 2 , R 3 , R 3 of a Wheatstone bridge.
The feature is that it is set to be sufficiently larger than 4 so that diagnosis is always performed.
【０００９】[0009]
【作用】上記構成において，ブリッジ回路の２つのブリ
ッジ端子Ａ，Ｂの電圧すなわちブリッジ端子電圧ＶA
，ＶB は，ウインドコンパレータの診断入力端子Ｐ，
Ｑに入力される。ウインドコンパレータは，このブリッ
ジ端子電圧ＶA ，ＶB が設定上限電圧ＶH と設定下限
電圧ＶL との間にあるか否かを監視し，いずれも正常範
囲内すなわち上記ＶH レベルとＶL レベルとの間にあれ
ば断線はないと診断する。一方または両方が正常範囲外
であれば，断線が生じていると診断する。この場合，入
力端子側をダミー抵抗を介在させて接地したウインドコ
ンパレータにより，ブリッジ回路の２つのブリッジ端子
Ａ，Ｂの設定上限電圧および設定下限電圧を監視するも
のであるから，ブリッジ回路の４つの抵抗のいずれが断
線しても，必ずその断線を検出できる。In the above configuration, the voltages of the two bridge terminals A and B of the bridge circuit, that is, the bridge terminal voltage VA
, VB are diagnostic input terminals P,
Q is input. The window comparator monitors whether or not the bridge terminal voltages VA and VB are between the set upper limit voltage VH and the set lower limit voltage VL, and both are within the normal range, that is, between the VH level and the VL level. If there is no disconnection, diagnose. If one or both are outside the normal range, it is diagnosed that a disconnection has occurred. In this case, the set upper limit voltage and the set lower limit voltage of the two bridge terminals A and B of the bridge circuit are monitored by the window comparator whose input terminal side is grounded via a dummy resistor. Even if any of the resistors are disconnected, the disconnection can always be detected.
【００１０】請求項２において，ブリッジ端子とダミ−
抵抗分岐部との間のスイッチをオフとすれば，診断回路
は加速度センサの出力に全く影響を与えない。In a preferred embodiment, the bridge terminal and the dummy terminal are connected to each other.
If the switch to the resistance branch is turned off, the diagnostic circuit has no effect on the output of the acceleration sensor.
【００１１】請求項３において，ダミー抵抗Ｒｘをブリ
ッジ回路の４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 より十分
大きくしたので，本考案の診断回路を接続した状態で
も，加速度センサの出力に与える影響はきわめて小さ
い。したがって，常時診断することが可能となる。In the third aspect, the dummy resistor Rx is made sufficiently larger than the four resistors R 1 , R 2 , R 3 , R 4 of the bridge circuit, so that the output of the acceleration sensor can be maintained even when the diagnostic circuit of the present invention is connected. Has a very small effect. Therefore, a diagnosis can be made at all times.
【００１２】[0012]
【実施例】以下，本考案の一実施例を図１〜図６を参照
して説明する。半導体加速度センサ自体は図５に示した
従来例と同様で，図１に示すように，ピエゾ抵抗素子を
用いた４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 でホイートス
トーンブリッジ回路１を構成し，このブリッジ回路１の
２つのブリッジ端子Ａ，Ｂを差動増幅器２に接続して半
導体加速度センサを構成している。実施例の半導体加速
度センサは，図２，図３に概略の外観を示すように，片
持ちの台板１８にホイートストーンブリッジ回路を構成
するピエゾ抵抗素子による４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ
3 ，Ｒ4 を配置し，台板１８の先端に感度を高めるため
の重り１９を取り付けた構造である。例えば矢印ａ方向
に加速度が加わった時，ピエゾ抵抗素子である抵抗Ｒ
1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 の抵抗値が変化する。この半導体
加速度センサにおける前記ブリッジ回路１の２つのブリ
ッジ端子Ａ，Ｂに本考案の診断回路２０を接続する。す
なわち，この診断回路２０は，ブリッジ回路１の２つの
ブリッジ端子Ａ，Ｂにそれぞれ接続される診断入力端子
Ｐ，Ｑを持ち，各診断入力端子Ｐ，Ｑと前記各ブリッジ
端子Ａ，Ｂとの間をそれぞれダミー抵抗Ｒｘを介在させ
て接地し，前記２つの診断入力端子Ｐ，Ｑごとに，各入
力端子Ｐ，Ｑから入力されるブリッジ端子電圧ＶA ，
ＶB と設定上限電圧ＶH および設定下限電圧ＶL とをそ
れぞれ比較する２つの比較器２１からなるウインドコン
パレータ２２，２３を設けている。なお，比較器２１
は，Ｌレベル（Ｌｏｗレベル）でオン，Ｈレベル（Ｈｉ
ｇｈレベル）でオフとなるオープンコレクタなので，ウ
インドコンパレータ２２，２３の出力側に，Ｈレベル入
力の際に出力電圧を得るための電圧Ｖｐをプリアップ抵
抗２４を介して印加する。また，前記ブリッジ端子Ａ，
Ｂと前記ダミ−抵抗Ｒx 分岐部との間に，診断時以外の
時に診断回路２０をブリッジ回路１から切り離すための
スイッチ２５（Ｓｗ１，Ｓｗ２）を設けている。詳細は
省略するが，スイッチ２５はＣＰＵに接続され，ＣＰＵ
により制御される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The semiconductor acceleration sensor itself is the same as the conventional example shown in FIG. 5, and as shown in FIG. 1, a Wheatstone bridge circuit 1 includes four resistors R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 using piezoresistive elements. And the two bridge terminals A and B of the bridge circuit 1 are connected to the differential amplifier 2 to form a semiconductor acceleration sensor. As shown in FIGS. 2 and 3, the semiconductor acceleration sensor according to the embodiment has four resistors R 1 , R 2 , and R 3 formed by a piezoresistive element constituting a Wheatstone bridge circuit on a cantilever base plate 18. R
3 and R 4 are arranged, and a weight 19 for increasing the sensitivity is attached to the tip of the base plate 18. For example, when acceleration is applied in the direction of arrow a, the resistance R
The resistance values of 1 , R 2 , R 3 and R 4 change. The diagnostic circuit 20 of the present invention is connected to two bridge terminals A and B of the bridge circuit 1 in the semiconductor acceleration sensor. That is, the diagnostic circuit 20 has diagnostic input terminals P and Q connected to the two bridge terminals A and B of the bridge circuit 1, respectively, and connects the diagnostic input terminals P and Q to the respective bridge terminals A and B. Each of the two diagnostic input terminals P and Q is connected to ground via a dummy resistor Rx, and the bridge terminal voltages VA and VA input from the respective input terminals P and Q are connected to each other.
There are provided window comparators 22 and 23 comprising two comparators 21 for comparing VB with the set upper limit voltage VH and the set lower limit voltage VL, respectively. Note that the comparator 21
Is on at L level (Low level) and H level (Hi)
gh level), the voltage Vp for obtaining an output voltage at the time of H level input is applied to the output side of the window comparators 22 and 23 via the pre-up resistor 24. Also, the bridge terminal A,
A switch 25 (Sw1, Sw2) for disconnecting the diagnostic circuit 20 from the bridge circuit 1 other than at the time of diagnosis is provided between B and the dummy resistor Rx branch. Although details are omitted, the switch 25 is connected to the CPU,
Is controlled by
【００１３】上記構成の診断回路２０は，電源投入時に
ＣＰＵからの信号により２つのスイッチ２５をオンとし
て，ブリッジ回路１の４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ
4 の断線の有無の診断を行う。この場合，ウインドコン
パレータ２２，２３に入力されるブリッジ端子電圧ＶA
，ＶB は，数式１，数２の通りである。The diagnostic circuit 20 having the above configuration turns on the two switches 25 by a signal from the CPU when the power is turned on, and the four resistors R 1 , R 2 , R 3 , R 3 of the bridge circuit 1 are turned on.
Diagnose the presence or absence of disconnection in 4 . In this case, the bridge terminal voltage VA input to the window comparators 22 and 23
, VB are as shown in Expression 1 and Expression 2.
【数１】 (Equation 1)
【数２】 そして，図４に示すように，ブリッジ端子電圧ＶA ，
ＶB が設定上限電圧ＶHと設定下限電圧ＶL との間にあ
る場合は，ウインドコンパレータ２２，２３の出力がＨ
ｉｇｈとなり，４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 のい
ずれも断線していないと診断する。また，ブリッジ端子
電圧ＶA ，ＶB がＶH とＶL との間から外れたとき，
ウインドコンパレータ２２，２３の出力がＬｏｗとな
り，断線していることを検出する。４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ
2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 の断線状態と，ウインドコンパレータ２
２，２３の出力すなわち診断回路２０の出力との関係
は，表１の検出方法の欄に示す通りである。Ｌｏｗ
（１）はブリッジ端子電圧ＶB 側の診断回路出力（ＯＵ
Ｔ１），Ｌｏｗ（２）はブリッジ端子電圧ＶA 側の診断
回路出力（ＯＵＴ２）を示す。(Equation 2) Then, as shown in FIG. 4, the bridge terminal voltage VA,
When VB is between the set upper limit voltage VH and the set lower limit voltage VL, the outputs of the window comparators 22 and 23 become H level.
igh next, four resistors R 1, R 2, R 3 , none of R 4 is diagnosed as not disconnected. When the bridge terminal voltages VA and VB deviate from between VH and VL,
The outputs of the window comparators 22 and 23 become Low, and it is detected that the wires are disconnected. Four resistors R 1 , R
2 , R 3 , R 4 disconnection state and window comparator 2
The relationships between the outputs of the diagnostic circuits 20 and 23, that is, the outputs of the diagnostic circuit 20, are as shown in the column of the detection method in Table 1. Low
(1) is a diagnostic circuit output (OU) on the bridge terminal voltage VB side.
T1) and Low (2) indicate the diagnostic circuit output (OUT2) on the bridge terminal voltage VA side.
【表１】 [Table 1]
【００１４】また，抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 及び／又は抵抗Ｒ
3 ，Ｒ4 が断線状態となった場合には，Ａ点，Ｂ点を抵
抗Ｒｘを介して接地し，Ａ点，Ｂ点の電位が不定となる
ことを防止する。Further, the resistors R 1 and R 2 and / or the resistor R
When R 3 and R 4 are disconnected, the points A and B are grounded via the resistor Rx to prevent the potentials at the points A and B from becoming unstable.
【００１５】また，前記ダミー抵抗Ｒx をブリッジ回路
１の４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 より十分大きく
すると，ウインドコンパレータ２２，２３に入力される
ブリッジ端子電圧ＶA ，ＶB は，数式３，数４の通り
（数１，および数２においてＲｘを無限大としたもの）
となり，Ｒｘの影響を受けない。つまり，ブリッジ端子
電圧ＶA ，ＶB は，診断回路２０が接続されているこ
とによる影響を受けず，半導体加速度センサの出力が診
断回路２０の影響を受けない。したがって，スイッチ２
５を常時オンとして，常時診断を行うことができる。If the dummy resistor Rx is sufficiently larger than the four resistors R 1 , R 2 , R 3 and R 4 of the bridge circuit 1, the bridge terminal voltages VA and VB input to the window comparators 22 and 23 become Equation 3 and Equation 4 (Rx is infinite in Equations 1 and 2)
And is not affected by Rx. That is, the bridge terminal voltages VA and VB are not affected by the connection of the diagnostic circuit 20, and the output of the semiconductor acceleration sensor is not affected by the diagnostic circuit 20. Therefore, switch 2
5 is always on, so that diagnosis can be always performed.
【数３】 (Equation 3)
【数４】 (Equation 4)
【００１６】なお，上述した故障診断の説明において
は，診断対象となる故障モードを，半導体加速度センサ
のブリッジ回路を構成する４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ
3 ，Ｒ4の断線に限って説明したが，電気的にこれらの
抵抗の断線と同等である種々の故障を検出することがで
きることはいうまでもない。In the description of the failure diagnosis described above, the failure mode to be diagnosed is defined as the four resistors R 1 , R 2 , and R constituting the bridge circuit of the semiconductor acceleration sensor.
3, has been described only disconnection of R 4, it is needless to say that electrically can detect various faults is equivalent to the disconnection of these resistors.
【００１７】[0017]
【考案の効果】本考案によれば，入力端子側をダミー抵
抗を介在させて接地したウインドコンパレータにより，
ブリッジ回路の２つのブリッジ端子Ａ，Ｂの設定上限電
圧ＶHおよび設定下限電圧ＶL を監視するものであるか
ら，ブリッジ回路の４つの抵抗のいずれが断線しても，
必ずその断線を検出できる。[Effects of the Invention] According to the present invention, the input terminal side is grounded with a dummy resistor interposed between the window comparator and the input terminal.
Since the set upper limit voltage VH and the set lower limit voltage VL of the two bridge terminals A and B of the bridge circuit are monitored, even if any of the four resistors of the bridge circuit is disconnected,
The disconnection can always be detected.
【００１８】請求項２によれば，ブリッジ端子ＶA ，
ＶB とダミ−抵抗分岐部との間にスイッチを設けてたの
で，診断しない時にはこのスイッチをオフとすること
で，診断回路が加速度センサの出力に影響を与えること
を完全に防止できる。According to the second aspect, the bridge terminals VA,
Since a switch is provided between VB and the dummy-resistor branch portion, when the diagnosis is not performed, this switch is turned off, thereby completely preventing the diagnosis circuit from affecting the output of the acceleration sensor.
【００１９】請求項３によれば，ダミー抵抗Ｒｘをホイ
ートストーンブリッジの４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，
Ｒ4 より十分大きくしたので，本考案の診断回路を接続
した状態でも，加速度センサの出力に与える影響は小さ
く，したがって，常時診断することが可能となる。According to claim 3, the dummy resistor Rx is connected to the four resistors R 1 , R 2 , R 3 ,
Having sufficiently larger than R 4, even in a state of connecting the diagnostic circuit of the present invention, small effect on the output of the acceleration sensor, therefore, it is possible to constantly diagnosis.
【図１】本考案の半導体加速度センサの診断回路の一実
施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a diagnostic circuit of a semiconductor acceleration sensor of the present invention.
【図２】一実施例の半導体加速度センサの外観を示す側
面図である。FIG. 2 is a side view showing the appearance of the semiconductor acceleration sensor of one embodiment.
【図３】同半導体加速度センサの外観を示す平面図であ
る。FIG. 3 is a plan view showing the appearance of the semiconductor acceleration sensor.
【図４】ウインドコンパレータに入力されるブリッジ端
子電圧ＶA ，ＶB と設定上限電圧ＶH および設定下限
電圧ＶL とを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing bridge terminal voltages VA and VB, a set upper limit voltage VH, and a set lower limit voltage VL input to a window comparator.
【図５】従来の半導体加速度センサを回路で示した図で
ある。FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional semiconductor acceleration sensor.
【図６】従来例として，機械式の加速度センサを備えた
電気回路における加速度センサの断線等を検出する診断
回路を説明するもので，機械式の加速度センサを用いた
エアバッグ装置の電気回路である。FIG. 6 illustrates a diagnostic circuit for detecting a disconnection or the like of an acceleration sensor in an electric circuit including a mechanical acceleration sensor as a conventional example, and illustrates an electric circuit of an airbag device using the mechanical acceleration sensor. is there.
１ ホイートストーンブリッジ回路 ２ 差動増幅器（ＡＭＰ） ２０ 診断回路 ２１ 比較器 ２２，２３ ウインドコンパレータ ２５ スイッチ Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 ピエゾ抵抗素子による抵抗 Ｐ，Ｑ 診断入力端子 Ｒｘ ダミー抵抗 ＶH 設定上限電圧 ＶL 設定下限電圧1 Wheatstone bridge circuit 2 differential amplifier (AMP) 20 diagnostic circuit 21 comparator 22 the window comparator 25 switches R 1, R 2, R 3 , R 4 the resistance P by piezoresistive element, Q diagnostic input terminal Rx dummy Resistance VH setting upper limit voltage VL setting lower limit voltage
Claims (3)
1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4でホイートストーンブリッジ回路
を構成し，このホイートストーンブリッジ回路の２つの
ブリッジ端子Ａ，Ｂを差動増幅器に接続してなる半導体
加速度センサの故障を診断する診断回路であって，前記
ホイートストーンブリッジ回路の２つのブリッジ端子
Ａ，Ｂにそれぞれ接続される診断入力端子Ｐ，Ｑを持
ち，各診断入力端子と前記各ブリッジ端子Ａ，Ｂとの間
をそれぞれダミー抵抗Ｒｘを介在させて接地し，前記２
つの診断入力端子ごとに，各入力端子から入力されるブ
リッジ端子電圧ＶA ，ＶBと設定上限電圧ＶH および
設定下限電圧ＶL とをそれぞれ比較する２つの比較器か
らなるウインドコンパレータを設けたことを特徴とする
半導体加速度センサの診断回路。1. Four resistors R using a piezoresistive element
Diagnosis of a fault in a semiconductor acceleration sensor comprising a Wheatstone bridge circuit composed of 1 , R 2 , R 3 and R 4 and connecting two bridge terminals A and B of the Wheatstone bridge circuit to a differential amplifier. A diagnostic circuit having diagnostic input terminals P and Q respectively connected to two bridge terminals A and B of the Wheatstone bridge circuit, and connecting between each diagnostic input terminal and each of the bridge terminals A and B. Are grounded with a dummy resistor Rx interposed therebetween.
A window comparator comprising two comparators for comparing the bridge terminal voltages VA and VB input from the respective input terminals with the set upper limit voltage VH and the set lower limit voltage VL for each of the diagnostic input terminals; Diagnostic circuit for semiconductor acceleration sensor.
部との間にスイッチを設けたことを特徴とする請求項１
記載の半導体加速度センサの診断回路。2. A switch is provided between the bridge terminal and the dummy resistor branching section.
A diagnostic circuit for the semiconductor acceleration sensor according to claim 1.
ブリッジ回路の４つの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 より
十分大きくして，常時診断を行うようにしたことを特徴
とする請求項１記載の半導体加速度センサの診断回路。3. The diagnostic device according to claim 1, wherein the dummy resistor Rx is made sufficiently larger than the four resistors R 1 , R 2 , R 3 , R 4 of the Wheatstone bridge circuit so that the diagnosis is always performed. 2. A diagnostic circuit for a semiconductor acceleration sensor according to claim 1.
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| JP1967591U JP2538185Y2 (en) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | Diagnostic circuit for semiconductor acceleration sensor |
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| JP1967591U JP2538185Y2 (en) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | Diagnostic circuit for semiconductor acceleration sensor |
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