JPH0664085B2 - Semiconductor acceleration detector - Google Patents
Semiconductor acceleration detectorInfo
- Publication number
- JPH0664085B2 JPH0664085B2 JP1129651A JP12965189A JPH0664085B2 JP H0664085 B2 JPH0664085 B2 JP H0664085B2 JP 1129651 A JP1129651 A JP 1129651A JP 12965189 A JP12965189 A JP 12965189A JP H0664085 B2 JPH0664085 B2 JP H0664085B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acceleration
- circuit
- detection
- signal
- pseudo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 title claims description 88
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 36
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 61
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 30
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 8
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体基板上あるいは該基板内に歪検出素子
すなわち半導体歪ゲージを形成し、弾性変化時に発生す
る半導体歪ゲージの抵抗値変化を電気信号として出力す
る半導体式加速度検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention forms a strain detecting element, that is, a semiconductor strain gauge on or in a semiconductor substrate, and detects a change in resistance value of the semiconductor strain gauge that occurs when elasticity changes. The present invention relates to a semiconductor type acceleration detection device that outputs an electric signal.
振動、加速度等を検知するのに一般的に用いられている
構造としては、半導体基板に半導体歪ゲージの形成され
る薄肉状のダイヤフラム部を形成し、一方の厚肉部であ
る支持体を固定し、他方の厚肉部を自由端として、半導
体歪ゲージの抵抗値変化に応じて被測定力を検知するカ
ンチレバー型の半導体式加速度センサが知られている。As a structure generally used to detect vibration, acceleration, etc., a thin diaphragm part on which a semiconductor strain gauge is formed is formed on a semiconductor substrate and one thick part of the support is fixed. However, there is known a cantilever-type semiconductor acceleration sensor that detects a force to be measured according to a change in resistance value of a semiconductor strain gauge with the other thick portion as a free end.
ここで、半導体歪ゲージの形成されるダイヤフラム部
は、前述のように薄肉状であるために、厚肉状の支持
体、自由端と比較するとその機械的強度は当然小さくな
っている。そして、何らかの原因で該半導体式加速度セ
ンサに強い衝撃が加わってダイヤフラム部が折れてしま
い、半導体歪ゲージの構成するセンシング部が断線して
しまうことがある。Since the diaphragm portion on which the semiconductor strain gauge is formed is thin as described above, its mechanical strength is naturally lower than that of the thick support and the free end. Then, for some reason, a strong shock is applied to the semiconductor type acceleration sensor to break the diaphragm part, and the sensing part formed by the semiconductor strain gauge may be broken.
そこで、半導体歪ゲージに電気接続する配線部分の少な
くとも一部を自由端である厚肉部まで延在するように形
成し、例えばその配線に電位を加えてその電位を監視す
ることによりセンシング部の異常を検出するようにした
ものがある。第5図(a)にそのような加速度センサの
平面図、同図(b)にそのX−X断面図を示す。図にお
いて、500はシリコン単結晶基板であり、厚肉状である
自由端500a、薄肉状であるダイヤフラム部500b及び厚肉
状で半田等により台座400に接続し固定する支持体500c
よりなる。そして、ダイヤフラム部500bには4つの半導
体歪ゲージ100が形成されており、不純物を高濃度に導
入して形成した配線層200、及びAl蒸着膜等からなる配
線部材300により各々の半導体歪ゲージ100は互いに電気
的接続されてフルブリッジを構成している。また、配線
層200は前述のように厚肉状の自由端500aまで延在して
いる。尚、300aは配線層200と配線部材300のコンタクト
部であり、300bはパッド部である。Therefore, at least a part of the wiring portion electrically connected to the semiconductor strain gauge is formed so as to extend to the thick portion that is the free end, and for example, by applying a potential to the wiring and monitoring the potential, the sensing portion Some have been designed to detect abnormalities. FIG. 5 (a) is a plan view of such an acceleration sensor, and FIG. 5 (b) is a sectional view taken along line XX thereof. In the figure, reference numeral 500 denotes a silicon single crystal substrate, a thick-walled free end 500a, a thin-walled diaphragm portion 500b, and a thick-walled support 500c that is fixed to the pedestal 400 by soldering or the like.
Consists of. Further, four semiconductor strain gauges 100 are formed on the diaphragm portion 500b, and each semiconductor strain gauge 100 is formed by the wiring layer 200 formed by introducing impurities at a high concentration and the wiring member 300 formed of an Al vapor deposition film or the like. Are electrically connected to each other to form a full bridge. The wiring layer 200 extends to the thick free end 500a as described above. Incidentally, 300a is a contact portion between the wiring layer 200 and the wiring member 300, and 300b is a pad portion.
このものは、自由端500aに加速度を加えるとダイヤフラ
ム部500bに歪を生じ、加速度の大きさに応じて半導体歪
ゲージ100の抵抗値が変化し、ブリッジ回路に予め電圧
を印加しておくことにより、ブリッジ出力として不平衡
電圧を生じ、その電圧値に応じて被検出加速度を検知す
るようにしている。In this case, when acceleration is applied to the free end 500a, distortion occurs in the diaphragm portion 500b, the resistance value of the semiconductor strain gauge 100 changes according to the magnitude of acceleration, and voltage is applied to the bridge circuit in advance. An unbalanced voltage is generated as a bridge output, and the detected acceleration is detected according to the voltage value.
また、薄肉状のダイヤフラム部500bが破断した場合は、
半導体歪ゲージ100あるいは配線層200は必ず破損するこ
とになり、その場合に出力信号に異常信号が現れること
で半導体式加速度センサの異常状態が確認できることに
なる。If the thin diaphragm 500b is broken,
The semiconductor strain gauge 100 or the wiring layer 200 is always damaged, and in this case, an abnormal signal appears in the output signal, so that the abnormal state of the semiconductor acceleration sensor can be confirmed.
しかしながら、従来、この種の加速度センサにおける検
出信号の処理回路はダイヤフラム部の破断という異常を
検出することについては考慮されているものの、他の要
因による異常を検出することについては考慮されていな
い。すなわち、半導体式加速度検出装置の異常時とし
て、他に半導体歪ゲージの基準抵抗値の変動といった異
常時がある。However, conventionally, although the detection signal processing circuit in this type of acceleration sensor has been considered to detect an abnormality such as breakage of the diaphragm portion, it has not been considered to detect an abnormality due to another factor. That is, as an abnormality of the semiconductor type acceleration detection device, there is another abnormality such as fluctuation of the reference resistance value of the semiconductor strain gauge.
本発明は、上記点に鑑みてなされたもので、半導体歪ゲ
ージの異常検出を行うことができる半導体式加速度検出
装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a semiconductor type acceleration detection device capable of detecting an abnormality in a semiconductor strain gauge.
本発明は上記目的を達成するために、 半導体チップからなる検出部にブリッジ回路を構成する
歪検出素子を設定した検出素子を備え、前記検出部が加
速度を受けることでこの加速度に対応した電気的な出力
信号を発生する加速度センサと、 この加速度センサからの前記出力信号を検出処理する処
理手段と、 前記加速度センサの異常状態を検出指示する所定のタイ
ミング信号を発生するタイミング回路と、 このタイミング回路から前記所定のタイミング信号の発
生に応じて前記検出素子に擬似加速度信号を付加して前
記ブリッジ回路の平衡をずらし前記加速度センサから電
気的な出力信号を強制的に出力させる擬似加速度発生回
路と、 この擬似加速度発生回路からの擬似加速度信号によって
前記加速度センサが発生する出力信号に応じて、前記加
速度センサの異常状態を検出する異常検出回路と を備えるという技術的手段を採用する。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention includes a detection element in which a strain detection element forming a bridge circuit is set in a detection section made of a semiconductor chip, and the detection section receives an acceleration so that an electrical response corresponding to the acceleration is obtained. An acceleration sensor for generating an output signal, a processing unit for detecting the output signal from the acceleration sensor, a timing circuit for generating a predetermined timing signal for instructing detection of an abnormal state of the acceleration sensor, and the timing circuit From the pseudo acceleration generation circuit for adding a pseudo acceleration signal to the detection element according to the generation of the predetermined timing signal to shift the balance of the bridge circuit and forcibly output an electrical output signal from the acceleration sensor, According to the output signal generated by the acceleration sensor by the pseudo acceleration signal from the pseudo acceleration generation circuit, Adopt the technical means of and an abnormality detection circuit for detecting an abnormal state of the serial acceleration sensor.
上記構成において、その作用を説明する。 The operation of the above configuration will be described.
加速度センサにおいて、半導体チップからなる検出部に
加速度が加わると、検出部に設定されてあるブリッジ回
路を構成する歪検出素子によって加速度に対応した電気
的な出力信号が発生される。この加速度センサからの出
力信号によって、処理手段が前記加速度を検出処理す
る。In an acceleration sensor, when acceleration is applied to a detection unit formed of a semiconductor chip, an electric output signal corresponding to the acceleration is generated by a strain detection element which is set in the detection unit and which constitutes a bridge circuit. The processing means detects and processes the acceleration based on the output signal from the acceleration sensor.
一方、タイミング回路によって、前記加速度センサの異
常状態を検出指示する所定のタイミング信号の発生に応
じて、擬似加速度発生回路の作用が許容される。すなわ
ち、検出素子に擬似加速度信号が付加されるとブリッジ
回路の平衡がずれるので、前記半導体チップからなる検
出部に加速度が加わっているかの如くに、加速度センサ
が電気的な出力信号を発生する。この出力信号によっ
て、異常検出回路が前記加速度センサの異常状態を検出
する。On the other hand, the timing circuit allows the operation of the pseudo acceleration generation circuit in response to the generation of a predetermined timing signal for instructing detection of an abnormal state of the acceleration sensor. That is, when the pseudo acceleration signal is added to the detection element, the balance of the bridge circuit is deviated, so that the acceleration sensor generates an electrical output signal as if the acceleration is applied to the detection portion formed of the semiconductor chip. Based on this output signal, the abnormality detection circuit detects an abnormal state of the acceleration sensor.
以下、本発明を図に示す実施例について説明する。 The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.
第1図は本発明の一実施例の構成を示す電気回路図であ
る。なお、この実施例において、加速度センサ11の構造
は上述した第5図(a),(b)に示すものと同一であ
る。第1図において、加速度センサ11は前述のように半
導体歪ゲージによるブリッジ回路によって構成され、図
中A,B,C,D点は第5図(a)におけるパッド部300bのA,
B,C,Dに対応している。このブリッジ回路にはアンプA1
によって構成される定電流回路12からの定電流電源が供
給設定されている。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In this embodiment, the structure of the acceleration sensor 11 is the same as that shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) described above. In FIG. 1, the acceleration sensor 11 is composed of a bridge circuit using a semiconductor strain gauge as described above, and points A, B, C, and D in the drawing are points A, B of the pad portion 300b in FIG. 5 (a).
It corresponds to B, C, D. This bridge circuit has amplifier A1
The constant current power supply from the constant current circuit 12 configured by is set to be supplied.
このような加速度センサ11からは、使用した加速度の量
に対応した値の電圧信号が出力されるものであり、この
検出信号は増幅回路13で例えば車載のエアバック制御EC
U3に入力される。なお、3はエアバック制御ECUに限ら
ず、例えばアンチスキッド制御ECUであっても良い。詳
細に説明すれば、加速度センサ11を構成するブリッジ回
路の出力端A及びD点間に、加速度の量に対応した電位
差の信号が発生し、この検出がアンプA3及びA4によって
構成されるインスツルメント差動増幅回路13によって増
幅され、出力端子1に加速度検出信号として出力される
のである。なお、アンプA2はアンプA3の(−)側端子に
基準電圧を供給するための入力バッファ用のアンプであ
る。From such an acceleration sensor 11, a voltage signal having a value corresponding to the amount of acceleration used is output, and this detection signal is output by the amplifier circuit 13 to, for example, an in-vehicle airbag control EC.
Input to U3. Note that 3 is not limited to the airbag control ECU, but may be, for example, an anti-skid control ECU. More specifically, a signal of a potential difference corresponding to the amount of acceleration is generated between the output points A and D of the bridge circuit that constitutes the acceleration sensor 11, and this detection is performed by the instrument A3 and A4. It is amplified by the differential differential amplifier circuit 13 and output to the output terminal 1 as an acceleration detection signal. The amplifier A2 is an input buffer amplifier for supplying a reference voltage to the (-) side terminal of the amplifier A3.
また、前述のブリッジ回路には、疑似加速度発生回路14
が配設されている。本実施例ではブリッジ回路のA端に
定電流電源を接続し、この定電流電源の作用をスイッチ
SWによってオン・オフすることで、前記ブリッジ回路の
平衡をずらし、あたかも加速度が加わったと同様な状態
をしている。そのときの加速度センサ11からの検出信号
には第2図に示す様に擬似加速度が変化分ΔVとして現
れる。そして、さらに後述する異常検出回路15によって
この加速度センサ11からの検出信号を監視し、この異常
検出回路15で、前述のスイッチSWがオン状態とされて擬
似加速度発生回路14により擬似的な加速度が印加された
時の加速度センサ11からの検出信号、すなわち前記変化
分ΔVの大きさによって異常が検出された場合にセンサ
異常を報知するようにしている。なお、スイッチSWは、
例えば通常の車両走行時においてはオフ状態に設定され
て擬似加速度発生回路14の作用は禁止され、車両エンジ
ン始動時においてのみ前記オン・オフ制御を行うように
している。In addition, the bridge circuit includes the pseudo acceleration generation circuit 14
Is provided. In this embodiment, a constant current power source is connected to the A terminal of the bridge circuit, and the action of this constant current power source is switched.
By turning on / off by SW, the balance of the bridge circuit is shifted, and the state is as if acceleration was applied. In the detection signal from the acceleration sensor 11 at that time, the pseudo acceleration appears as a variation ΔV as shown in FIG. Then, the detection signal from the acceleration sensor 11 is monitored by an abnormality detection circuit 15 which will be described later, and in the abnormality detection circuit 15, the switch SW is turned on to generate a pseudo acceleration by the pseudo acceleration generation circuit 14. When an abnormality is detected by the detection signal from the acceleration sensor 11 when applied, that is, the magnitude of the change ΔV, the sensor abnormality is notified. The switch SW is
For example, when the vehicle is traveling normally, it is set to the off state, the operation of the pseudo acceleration generating circuit 14 is prohibited, and the on / off control is performed only when the vehicle engine is started.
さらに、スイッチSWにより擬似加速度発生回路14が作用
している間は、後述する報知ECU4により、エアバック制
御ECU3において増幅回路13からの検出信号を処理しない
ようにしている。Further, while the pseudo acceleration generation circuit 14 is operating by the switch SW, the notification ECU 4 described later does not process the detection signal from the amplification circuit 13 in the airbag control ECU 3.
次に、擬似加速度発生回路14による加速度センサ11から
の検出信号について説明する。Next, a detection signal from the acceleration sensor 11 by the pseudo acceleration generation circuit 14 will be described.
(センサブリッジに破断がある場合) 第5図(a)において、通常カンチレバーはχ方向に折
れ、y方向に折れることはまずない。χ方向に折れる
と、配線が第1図及び第5図(a)においてa点及びd
点で断線することになる。そのため、擬似加速度発生回
路14を作用させても増幅回路13からの出力信号にはスイ
ッチSWオン・オフ制御による変化分ΔVは現れることな
く、第3図(a)に示す様に一定値をとる波形となる。
なお、第3図(b)は擬似加速度発生回路14の発生する
擬似加速度信号波形である。(When the sensor bridge is broken) In FIG. 5 (a), the cantilever is normally bent in the χ direction and is unlikely to be bent in the y direction. When it is bent in the χ direction, the wiring is at points a and d in FIGS. 1 and 5 (a).
It will break at the point. Therefore, even if the pseudo acceleration generation circuit 14 is actuated, the variation ΔV due to the switch SW on / off control does not appear in the output signal from the amplification circuit 13, and it takes a constant value as shown in FIG. 3 (a). It becomes a waveform.
Incidentally, FIG. 3B shows a pseudo acceleration signal waveform generated by the pseudo acceleration generation circuit 14.
(増幅回路13部で断線、短絡があった場合) 増幅回路部に異常箇所が存在すると、アンプA3,A4がう
まく作動せず、この場合も上述のセンサブリッジ破断時
と同様で出力波形に擬似加速度発生回路の作動に対応し
た変化分ΔVは現れない。(If there is a disconnection or short circuit in the amplifier circuit 13 section) If there is an abnormal point in the amplifier circuit section, the amplifiers A3 and A4 will not operate properly. The change ΔV corresponding to the operation of the acceleration generation circuit does not appear.
(半導体歪ゲージの基準抵抗が変化した場合) 増幅回路13からの出力信号(第4図(a)参照)には、
疑似加速度発生回路14からの擬似加速度信号(第4図
(b)参照)によって擬似加速度が印加されたことによ
る変化分ΔVが現れることになる。このとき、半導体歪
ゲージの基準抵抗値Rsとすると、変化分ΔVの大きさは
次式で与えられる。(When the reference resistance of the semiconductor strain gauge changes) The output signal from the amplifier circuit 13 (see FIG. 4 (a)) includes
The pseudo acceleration signal (see FIG. 4 (b)) from the pseudo acceleration generating circuit 14 causes a variation ΔV due to the application of the pseudo acceleration. At this time, when the reference resistance value Rs of the semiconductor strain gauge is used, the magnitude of the variation ΔV is given by the following equation.
ただし、AvはアンプA3及びA4で決まる増幅度ある。 However, Av has an amplification degree determined by the amplifiers A3 and A4.
従って、半導体歪ゲージの基準抵抗値Rsが変化してRs′
となった場合、(1)式においてRsの代わりにRs′で決
まる変化分ΔV′が、第4図(a)に示す様に増幅回路
13からの出力信号に現れることになる。Therefore, the reference resistance value Rs of the semiconductor strain gauge changes and Rs'
In this case, the variation ΔV ′ determined by Rs ′ instead of Rs in the equation (1) becomes as shown in FIG. 4 (a).
It will appear in the output signal from 13.
次に、上記種々の異常時において、その異常を検出する
異常検出回路15の構成及び作用を説明する。第1図にお
いて、異常検出回路15は、第1及び第2のコンパレータ
C1及びC2によって構成されている。このコンパレータC1
及びC2には、抵抗R1〜R3によって設定される第1及び第
2の基準電圧VTH1及びVTH2が供給設定されるもので、第
1のコンパレータC1の(+)端子に第1の基準電圧VTH1
が供給され、第2のコンパレータC2(−)端子に第2の
基準電圧VTH2が供給されるようにする。そして、上記第
1及び第2のコンパレータC1及びC2の(−)端子及び
(+)端子に、前述の増幅回路13からの検出信号を供給
するものであり、このコンパレータC1及びC2からの出力
信号は、ANDゲートを経て一括して出力端子2より出力
され、例えば異常と判断される時にセンサ異常を報知す
るように後設の報知ECU4にて処理されるものである。Next, the configuration and operation of the abnormality detection circuit 15 that detects the above-described various abnormalities will be described. In FIG. 1, the abnormality detection circuit 15 includes a first and a second comparator.
It is composed of C1 and C2. This comparator C1
The first and second reference voltages V TH 1 and V TH 2 set by the resistors R1 to R3 are supplied and set to C2 and C2, respectively. The first (+) terminal of the first comparator C1 is connected to the first and second reference voltages V TH1 and V TH2. Reference voltage V TH 1
Is supplied, and the second reference voltage V TH 2 is supplied to the second comparator C2 (−) terminal. Then, the detection signal from the above-mentioned amplifier circuit 13 is supplied to the (−) terminal and (+) terminal of the first and second comparators C1 and C2, and the output signals from the comparators C1 and C2. Is collectively output from the output terminal 2 via the AND gate, and is processed by the notification ECU 4 provided later so as to notify the sensor abnormality when it is determined to be abnormal, for example.
なお、本実施例において報知ECU4がスイッチSWに信号を
送出してオン・オフ制御を行っている。In this embodiment, the notification ECU 4 sends a signal to the switch SW to perform on / off control.
すなわち、第1のコンパレータC1にあっては、増幅回路
13から検出信号の電位が第1の基準電圧VTH1より高い状
態でその出力がローレベルとなるものであり、第2のコ
ンパレータC2にあっては、増幅回路13からの検出信号の
電位が第2の基準電圧VTH2より低い状態でその出力がロ
ーレベルとされるようになる。したがって、増幅回路13
からの検出信号の電位が第1及び第2の基準電圧VTH1と
VTH2との間に存在しない場合では、第1及び第2のコン
パレータC1及びC2のいずれかがローレベルとなるもので
ある。That is, in the first comparator C1, the amplifier circuit
When the potential of the detection signal from 13 is higher than the first reference voltage V TH 1, the output becomes low level. In the second comparator C2, the potential of the detection signal from the amplifier circuit 13 is The output becomes low level when the voltage is lower than the second reference voltage V TH 2. Therefore, the amplifier circuit 13
The potential of the detection signal from the first and second reference voltages V TH 1
When it does not exist between V TH 2 and V TH 2, either of the first and second comparators C1 and C2 is at a low level.
すなわち、擬似加速度発生回路14によって与えられる所
定の擬似回路の大きさ、つまり前述の変化分ΔVの大き
さにもよるが、第1及び第2の基準電圧VTH1及びVTH2を
最適設定することにより、センサ異常を判定することが
できることになる。この第1及び第2の基準電圧VTH1及
びVTH2の最適設定は、前述の半導体歪ゲージ基準抵抗値
Rsのオフセット誤差や、スイッチSWがオフ状態にあり、
擬似加速度発生回路14が作用しないときの出力電位、す
なわち加速度OGにおける基準出力電位を考慮して行わ
れ、センサが正常な時には増幅回路13からの検出信号の
電位が第1及び第2の基準電圧VTH1とVTH2との間に存在
するように決定されているものである。That is, the first and second reference voltages V TH 1 and V TH 2 are optimally set depending on the size of a predetermined pseudo circuit provided by the pseudo acceleration generation circuit 14, that is, the size of the above-mentioned change ΔV. By doing so, the sensor abnormality can be determined. The optimum setting of the first and second reference voltages V TH 1 and V TH 2 is the semiconductor strain gauge reference resistance value described above.
Offset error of Rs and switch SW are in OFF state,
The output potential when the pseudo acceleration generation circuit 14 does not act, that is, the reference output potential in the acceleration OG is taken into consideration, and when the sensor is normal, the potential of the detection signal from the amplification circuit 13 is the first and second reference voltages. It has been determined to exist between V TH 1 and V TH 2.
すなわち、半導体式加速度検出装置を構成する加速度セ
ンサ11及び増幅回路13等に何らかの異常があった場合
は、増幅回路13からの検出信号の電位が第1の基準電圧
VTH1よりもハイレベルもしくは第2の基準電圧VTH2より
もローレベルとなり、異常検出回路15から出力端子2に
出力される出力信号はローレベルとなる。That is, when there is some abnormality in the acceleration sensor 11 and the amplification circuit 13 that constitute the semiconductor acceleration detection device, the potential of the detection signal from the amplification circuit 13 is the first reference voltage.
The level becomes higher than V TH 1 or lower than the second reference voltage V TH 2, and the output signal output from the abnormality detection circuit 15 to the output terminal 2 becomes low level.
したがって、何らかの異常が生じている場合は、異常検
出回路15からの出力信号がローレベルとなって、報知EC
U4にてセンサ異常を認知するようになり、この加速度検
出装置からの出力信号を異常電圧領域に設定させるよう
になるものである。Therefore, if any abnormality occurs, the output signal from the abnormality detection circuit 15 becomes low level, and the notification EC
The sensor abnormality is recognized by U4, and the output signal from this acceleration detection device is set in the abnormal voltage region.
なお、上記実施例においては、エンジン始動時に異常検
出を行うようにしているが、これは半導体歪ゲージに実
際に加速度が加わっていない時ならいつでも良く、例え
ば車両停止時に行うようにしても良い。In the above embodiment, the abnormality is detected when the engine is started, but this may be performed whenever the semiconductor strain gauge is not actually subjected to acceleration, for example, when the vehicle is stopped.
また、車両走行時もしくは急制動時等に何らかの要因に
よってカンチレバーが破断する場合を想定し、公知のよ
うに、常時増幅回路13からの検出信号を監視する異常検
出回路を他に配設するようにしても良い。In addition, assuming that the cantilever breaks due to some factor when the vehicle is running or during sudden braking, as is well known, an abnormality detection circuit that constantly monitors the detection signal from the amplification circuit 13 may be provided. May be.
以上述べたように本発明においては、ブリッジ回路を構
成する歪検出素子の設定してある半導体チップからなる
検出部が加速度を受けていないとき、所定のタイミング
信号に応じて所定レベルの加速度を擬似的に検出素子に
与えることにより、半導体式加速度検出装置の異常検出
指示を行うようにしているから、前記歪検出素子に異常
が発生したときにおいて、その異常状態を検出指示する
ことができるという優れた効果がある。As described above, according to the present invention, when the detection unit formed of the semiconductor chip in which the strain detection element forming the bridge circuit is set does not receive acceleration, an acceleration of a predetermined level is simulated according to a predetermined timing signal. Since the abnormality detection instruction of the semiconductor type acceleration detection device is performed by giving the abnormality to the detection element, it is possible to give an instruction to detect the abnormal state when an abnormality occurs in the strain detection element. There is an effect.
第1図は本発明一実施例の加速度検出装置の回路構成
図、第2図は上記検出装置の擬似加速度発生回路作用時
の検出出力の状態を説明する図、第3図、第4図は上記
検出装置に異常が発生している時の検出出力の状態を説
明する図、第5図は第1図の加速度センサ11の構造を示
す図で、同図(a)は平面図、同図(b)はそのX−X
断面図である。 1……出力端子,2……異常報知用出力端子,4……タイミ
ング回路をなす報知ECU,11……加速度センサ,12……定
電流回路,13……増幅回路,14……擬似加速度発生回路,1
5……異常検出回路,100……半導体歪ゲージ,SW……スイ
ッチ,C1,C2……コンパレータ。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an acceleration detection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining a state of detection output when the pseudo acceleration generation circuit of the detection device is operating, FIG. 3, and FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the state of detection output when an abnormality occurs in the detection device, FIG. 5 is a diagram showing the structure of the acceleration sensor 11 of FIG. 1, and FIG. (B) is XX
FIG. 1 ... Output terminal, 2 ... Abnormality notification output terminal, 4 ... Notification ECU forming a timing circuit, 11 ... Acceleration sensor, 12 ... Constant current circuit, 13 ... Amplification circuit, 14 ... Pseudo acceleration generation Circuit 1
5 …… Abnormality detection circuit, 100 …… Semiconductor strain gauge, SW …… Switch, C1, C2 …… Comparator.
Claims (1)
路を構成する歪検出素子を設定した検出素子を備え、前
記検出部が加速度を受けることでこの加速度に対応した
電気的な出力信号を発生する加速度センサと、 この加速度センサからの前記出力信号を検出処理する処
理手段と、 前記加速度センサの異常状態を検出指示する所定のタイ
ミング信号を発生するタイミング回路と、 このタイミング回路から前記所定のタイミング信号の発
生に応じて前記検出素子に擬似加速度信号を付加して前
記ブリッジ回路の平衡をずらし前記加速度センサから電
気的な出力信号を強制的に出力させる擬似加速度発生回
路と、 この擬似加速度発生回路からの擬似加速度信号によって
前記加速度センサが発生する出力信号に応じて、前記加
速度センサの異常状態を検出する異常検出回路と を備えることを特徴とする半導体式加速度検出装置。1. A detection section comprising a semiconductor chip is provided with a detection element in which a strain detection element forming a bridge circuit is set, and when the detection section receives acceleration, an electrical output signal corresponding to this acceleration is generated. An acceleration sensor, processing means for detecting and processing the output signal from the acceleration sensor, a timing circuit for generating a predetermined timing signal for instructing detection of an abnormal state of the acceleration sensor, and the predetermined timing signal from the timing circuit. A pseudo acceleration generation circuit for adding a pseudo acceleration signal to the detection element to shift the balance of the bridge circuit and forcibly outputting an electrical output signal from the acceleration sensor, and the pseudo acceleration generation circuit. According to the output signal generated by the acceleration sensor due to the pseudo acceleration signal of An anomaly detection circuit for detecting a condition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129651A JPH0664085B2 (en) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | Semiconductor acceleration detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129651A JPH0664085B2 (en) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | Semiconductor acceleration detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307064A JPH02307064A (en) | 1990-12-20 |
| JPH0664085B2 true JPH0664085B2 (en) | 1994-08-22 |
Family
ID=15014789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1129651A Expired - Lifetime JPH0664085B2 (en) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | Semiconductor acceleration detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664085B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009075006A (en) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Denso Corp | Sensor device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2551778Y2 (en) * | 1991-06-27 | 1997-10-27 | 株式会社カンセイ | Abnormality diagnosis circuit of acceleration detector |
| JP2999088B2 (en) * | 1993-04-28 | 2000-01-17 | 株式会社日立製作所 | Airbag system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61139758A (en) * | 1984-12-12 | 1986-06-27 | Nissan Motor Co Ltd | Semiconductive acceleration sensor |
| JPH0655584B2 (en) * | 1985-11-30 | 1994-07-27 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | Fault signal discrimination circuit |
| JPH0711533B2 (en) * | 1987-03-30 | 1995-02-08 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle collision detection device |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP1129651A patent/JPH0664085B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009075006A (en) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Denso Corp | Sensor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02307064A (en) | 1990-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8117913B2 (en) | Angular velocity sensor | |
| JP3274034B2 (en) | Semiconductor acceleration detector | |
| JP2008216118A (en) | Mechanical quantity sensor | |
| JPH10170370A (en) | Pressure sensor | |
| JP2002311045A (en) | Acceleration sensor | |
| JPH01206113A (en) | Rolling bearing with sensor | |
| JPH0217452A (en) | Sensor | |
| JP5949589B2 (en) | Capacitive physical quantity detector | |
| JPH0664085B2 (en) | Semiconductor acceleration detector | |
| JP4514432B2 (en) | Wheatstone bridge adjustment circuit | |
| JP2538185Y2 (en) | Diagnostic circuit for semiconductor acceleration sensor | |
| JPH06213918A (en) | Semiconductor acceleration detector | |
| JP4517490B2 (en) | Sensor device | |
| JP5095927B2 (en) | Sensor | |
| JPH08248060A (en) | Semiconductor acceleration detector | |
| JPS63132171A (en) | Semiconductor type acceleration detector | |
| JP3148945B2 (en) | Acceleration sensor | |
| JP3148940B2 (en) | Acceleration sensor | |
| JP3250085B2 (en) | Acceleration sensor | |
| JP3430572B2 (en) | Inertial force sensor | |
| JPH08146034A (en) | Acceleration detection device | |
| JPH05119055A (en) | Vibration sensor | |
| JPH0743381A (en) | Failure diagnosis circuit for semiconductor acceleration sensor | |
| JP2705426B2 (en) | Acceleration sensor | |
| JP3203525B2 (en) | Acceleration sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 Year of fee payment: 15 |