JPH087692Y2 - Sensor signal processing circuit - Google Patents
Sensor signal processing circuitInfo
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- JPH087692Y2 JPH087692Y2 JP1991061159U JP6115991U JPH087692Y2 JP H087692 Y2 JPH087692 Y2 JP H087692Y2 JP 1991061159 U JP1991061159 U JP 1991061159U JP 6115991 U JP6115991 U JP 6115991U JP H087692 Y2 JPH087692 Y2 JP H087692Y2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本考案はセンサ等から与えられる
信号の処理回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing circuit for a signal given from a sensor or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に増幅回路の出力信号はその電源電
圧によって規制される。そこで、信号処理回路により信
号を単極化して増幅するなどの処理により、センサの出
力信号の内必要な部分のみを大きく増幅して精度よく処
理することが行われている。例えば車両が衝突した際に
搭乗員を保護するエアバッグ装置等では、車両に加速度
センサを設けて車両の減速度が所定値以上になるとエア
バッグを膨らませるようにしている。この装置において
は車両の減速度を精度良く検出するために加速度センサ
の出力信号の内、加速に対応する部分は除去し、減速に
対応する部分を大きく増幅する信号処理回路が用いられ
る。2. Description of the Related Art Generally, an output signal of an amplifier circuit is regulated by its power supply voltage. Therefore, a signal processing circuit performs processing such as unipolarizing and amplifying the signal to greatly amplify only a necessary portion of the output signal of the sensor and accurately process it. For example, in an airbag device or the like that protects an occupant when a vehicle collides, an acceleration sensor is provided in the vehicle to inflate the airbag when the deceleration of the vehicle exceeds a predetermined value. In this device, in order to detect the deceleration of the vehicle with high accuracy, a signal processing circuit is used that amplifies a portion corresponding to acceleration and greatly amplifies a portion corresponding to deceleration in the output signal of the acceleration sensor.
【0003】図3は本考案の前提としてのセンサ信号処
理回路の構成を例示するもので、センサ部1は例えば加
速度センサであって、検出された加速度に応じてブリッ
ジを形成する抵抗R11乃至R14(例えばピエゾ素子
により構成される)の抵抗値が変化するように構成さ
れ、加速度に対応した電圧がその出力端子間に発生す
る。FIG. 3 exemplifies a configuration of a sensor signal processing circuit as a premise of the present invention. The sensor unit 1 is, for example, an acceleration sensor, and resistors R11 to R14 forming a bridge according to the detected acceleration. The resistance value of (for example, a piezo element) is configured to change, and a voltage corresponding to the acceleration is generated between the output terminals.
【0004】2はセンサ部1の出力信号を増幅する差動
増幅部であって、オペアンプ21,22と抵抗R21乃
至R24によって構成されている。なお、抵抗R21に
対する抵抗R22の抵抗値の比をn倍とすると、抵抗R
23に対する抵抗R24の抵抗値の比もまたn倍に設定
される。そして該差動増幅部2の出力信号はコンデンサ
Cを介して反転増幅部3に与えられる。すなわち該差動
増幅部2の出力信号のうち、直流成分は該コンデンサC
によりカットされ、該差動増幅部2の出力信号に含まれ
る交流成分のみが該反転増幅部3に与えられる。Reference numeral 2 denotes a differential amplification section for amplifying the output signal of the sensor section 1, which is composed of operational amplifiers 21 and 22 and resistors R21 to R24. When the ratio of the resistance value of the resistor R22 to the resistance R21 is n times, the resistance R
The ratio of the resistance value of the resistor R24 to 23 is also set to n times. The output signal of the differential amplifier 2 is given to the inverting amplifier 3 via the capacitor C. That is, the DC component of the output signal of the differential amplifier 2 is the capacitor C.
Only the AC component included in the output signal of the differential amplifying section 2 is given to the inverting amplifying section 3.
【0005】また該反転増幅部3はオペアンプ31と抵
抗R31,R32とによって構成されており、該コンデ
ンサCを介して与えられた差動増幅部2の出力信号を、
基準電圧Vref(電源電圧Vcc、例えば5Vを抵抗
R1,R2で分圧し、例えば2Vとする)を基準にして
反転させて増幅する。そして前述の差動増幅部2には、
該反転増幅部3の出力信号がその基準電圧として与えら
れており、該差動増幅部2の出力信号が増加すると該反
転増幅部3の出力信号が低下して該差動増幅部2の出力
信号の増加を抑制するように負帰還ループが形成されて
いる。The inverting amplification section 3 is composed of an operational amplifier 31 and resistors R31 and R32, and the output signal of the differential amplification section 2 given through the capacitor C is
It is inverted and amplified with reference to a reference voltage Vref (power supply voltage Vcc, for example, 5 V is divided by resistors R1 and R2 to be 2 V, for example). And, in the above-mentioned differential amplifier 2,
The output signal of the inverting amplifier 3 is given as its reference voltage, and when the output signal of the differential amplifier 2 increases, the output signal of the inverting amplifier 3 decreases and the output of the differential amplifier 2 increases. The negative feedback loop is formed so as to suppress the increase of the signal.
【0006】次いで該反転増幅部3の出力信号は、オペ
アンプ41と抵抗R41乃至R43とによって構成され
るオフセット加算部4に与えられる。そして該オフセッ
ト加算部4にも上記基準電圧Vrefが与えられてお
り、これにより該オフセット加算部4は、該反転増幅部
3からの出力信号にオフセット電圧Vccを加算して、
その結果を該基準電圧Vrefを基準にして反転させる
ように構成される。なお該オフセット加算部4の出力電
圧Voの範囲は0Vから電源電圧Vcc(例えば5V)
の間であるため、加算して反転した結果が負である期間
の出力電圧Voは0Vとなり、このようにして加速度セ
ンサ1の出力信号のうち、減速度に対応した電圧のみを
該オフセット加算部4から出力させるとともに、加速度
センサ1からの出力信号が0のとき(このとき差動増幅
部2の出力側の電圧および反転増幅部3の入力側の
電圧はともにVref(図3に示される例の場合は直流
2V)に等しくなる)には、上記オフセット加算部4か
ら出力される出力電圧Voが例えば0.5Vとなるよう
に、抵抗R43およびR42の抵抗値が適宜設定され
る。これによって該加速度センサ1からの出力信号が0
のときと、該オフセット加算部4の出力側が断線したと
きとを容易に識別しうるようにされている。Next, the output signal of the inverting amplifier 3 is given to an offset adder 4 which is composed of an operational amplifier 41 and resistors R41 to R43. Then, the reference voltage Vref is also applied to the offset addition section 4, whereby the offset addition section 4 adds the offset voltage Vcc to the output signal from the inverting amplification section 3,
The result is inverted with reference to the reference voltage Vref. The range of the output voltage Vo of the offset addition unit 4 is 0V to the power supply voltage Vcc (for example, 5V).
Therefore, the output voltage Vo during the period in which the result of addition and inversion is negative is 0 V, and thus only the voltage corresponding to deceleration in the output signal of the acceleration sensor 1 is added to the offset addition unit. 4 and output signal from the acceleration sensor 1 is 0 (at this time, the voltage on the output side of the differential amplifier 2 and the voltage on the input side of the inverting amplifier 3 are both Vref (the example shown in FIG. 3). In this case, the resistance value of the resistors R43 and R42 is appropriately set so that the output voltage Vo output from the offset addition unit 4 becomes 0.5 V, for example, when the DC voltage is equal to 2 V). As a result, the output signal from the acceleration sensor 1 becomes 0
And the time when the output side of the offset adder 4 is disconnected.
【0007】上述したように上記反転増幅部3は、直流
的には該反転増幅部3の出力信号(センサ1からの出力
信号が0のときVref(この場合直流2V)となる)
を、上記負帰還ループを介して、該差動増幅部2の入力
側に基準電圧として与える機能を有しており、また交流
的には該差動増幅部2から与えられた交流信号を増幅し
てオフセット加算部4に送る機能を有している。そして
この場合、該増幅された交流信号の一部は上記負帰還ル
ープを介して該差動増幅部2側に戻されることとなり、
このようにして該差動増幅部2と反転増幅部3との間で
ループ回路が形成されることによって、コンデンサCと
抵抗R31とからなる該反転増幅部3に対する入力イン
ピーダンスのCR時定数を、実際の該コンデンサCおよ
び抵抗R31のCR値より大きな値とすることができ、
それだけ該コンデンサCおよび抵抗R31として容量お
よび抵抗値の小さなものが使用できるようにされてい
る。As described above, the inverting amplification unit 3 outputs the output signal of the inverting amplification unit 3 in terms of direct current (when the output signal from the sensor 1 is 0, it becomes Vref (DC 2V in this case)).
Via the negative feedback loop as a reference voltage to the input side of the differential amplification section 2, and for AC, it amplifies the AC signal given from the differential amplification section 2. And has a function of sending it to the offset addition section 4. Then, in this case, a part of the amplified AC signal is returned to the differential amplification section 2 side through the negative feedback loop,
By forming a loop circuit between the differential amplification section 2 and the inverting amplification section 3 in this way, the CR time constant of the input impedance to the inverting amplification section 3 including the capacitor C and the resistor R31 is It is possible to make the value larger than the actual CR value of the capacitor C and the resistor R31,
The capacitor C and the resistor R31 having such small capacitance and resistance can be used.
【0008】このように上記図3で示される回路は、コ
ンデンサCで差動増幅部2の出力側と反転増幅部3の入
力側とが直流的に切離されており、上記基準電圧Vre
f(ここでは直流2V)は、反転増幅部3を介して差動
増幅部2側に与えられる。したがって該コンデンサCの
両端側であるおよびの電位はともに直流的には上記
Vrefに等しくなる。そのため、該コンデンサCには
該センサ部1から出力される信号の交流成分が常時加わ
ることになり(すなわち該コンデンサCの両端に印加さ
れる交流電圧の極性が交互に変化することになり)、し
たがって該コンデンサCとしては無極性のものしか使用
することができず、有極性のコンデンサ(例えば電解コ
ンデンサとかタンタルコンデンサなど容量が大きくしか
もコストが安いコンデンサ)を使用することができない
という問題点があった。As described above, in the circuit shown in FIG. 3, the output side of the differential amplifying section 2 and the input side of the inverting amplifying section 3 are galvanically separated by the capacitor C, and the reference voltage Vre is set.
f (here, 2 V DC) is given to the differential amplification section 2 side through the inverting amplification section 3. Therefore, the potentials of and on both ends of the capacitor C are both equal to Vref in terms of direct current. Therefore, the AC component of the signal output from the sensor unit 1 is constantly added to the capacitor C (that is, the polarity of the AC voltage applied to both ends of the capacitor C changes alternately), and Therefore, as the capacitor C, only a non-polar one can be used, and a polar capacitor (for example, a capacitor having a large capacity and a low cost such as an electrolytic capacitor or a tantalum capacitor) cannot be used. It was
【0009】また該センサ部1自体に不平衡電圧があり
(例えば加速度に対応した交流信号がないときにも、セ
ンサ素子(抵抗素子)のばらつきで直流電圧が出る)、
またオペアンプにもオフセット電圧があるため(これら
の直流電圧は素子のばらつきに起因するものであり、そ
の極性や大きさ等は一定でない)、上記およびの間
には潜在的には数10mV(例えば0.02V)程度の
電位差が存在する。この電位差は通常上記コンデンサC
でカットされるため最終段(オフセット加算部4)から
の出力信号Voには影響しないが、該コンデンサCが短
絡するとこの電位差がその後段のオペアンプで増幅され
て(例えば2V程度に増幅されて)、該出力信号Voに
影響することになる。Further, there is an unbalanced voltage in the sensor unit 1 itself (for example, even when there is no AC signal corresponding to acceleration, a DC voltage appears due to variations in the sensor element (resistive element)),
Further, since the operational amplifier also has an offset voltage (these DC voltages are caused by variations in the elements, and their polarities and sizes are not constant), there is a potential of several tens of mV (for example, between them) (for example, There is a potential difference of about 0.02 V). This potential difference is usually the above-mentioned capacitor C
The output signal Vo from the final stage (offset adder 4) is not affected because it is cut by, but when the capacitor C is short-circuited, this potential difference is amplified by the operational amplifier in the subsequent stage (for example, amplified to about 2V). , Will affect the output signal Vo.
【0010】ところでかかるセンサを用いたシステムで
は、センサの故障を検出し、該故障が検出されたときに
は異常な動きをしないように(例えばエアバッグが誤動
作しないように)、フェールセーフを考えているが、該
増幅された出力信号がセンサ部1からの出力信号による
ものか、該コンデンサCの短絡にもとづくものかを判別
する(すなわちセンサ部からの出力信号によるものであ
れば瞬間的に変化するが、コンデンサの短絡などの故障
による場合には該出力信号がずっと維持されることによ
り判別する)ためには、1〜2秒必要である。一方、セ
ンサ信号により数10ミリ秒以内に判断(例えば衝突な
どの判断)を下す必要があるシステム(例えばエアバッ
グシステム)では、上述のようにしてセンサの故障をチ
ェックしていては、判断を下す時間が不足してしまい
(すなわち故障に起因する出力信号か否かを判断する時
間がなく)、システムの誤動作の原因となるおそれがあ
るという問題点もあった。In a system using such a sensor, a failure of the sensor is detected, and when the failure is detected, fail-safe is considered so as to prevent abnormal movement (for example, to prevent malfunction of the airbag). However, it is determined whether the amplified output signal is due to the output signal from the sensor unit 1 or due to a short circuit of the capacitor C (that is, if the output signal from the sensor unit causes an instantaneous change. However, in the case of a failure such as a short circuit of the capacitor, it is determined by keeping the output signal all the time), and it takes 1-2 seconds. On the other hand, in a system (for example, an airbag system) that needs to make a judgment (for example, a judgment such as a collision) within several tens of milliseconds based on the sensor signal, the judgment is made when the sensor failure is checked as described above. There is also a problem in that the time to perform is insufficient (that is, there is no time to determine whether or not the output signal is due to a failure), which may cause a malfunction of the system.
【0011】[0011]
【考案が解決しようとする課題】本考案はかかる課題を
解決するためになされたもので、センサ側に、センサ故
障時(この場合、上記コンデンサCの短絡時)に生ずる
誤った信号を、システムの誤動作にならない方向に積極
的に出力させる機能を持たせる(すなわちコンデンサ短
絡時の出力信号にフェールセーフを持たせ、例えば衝突
時のセンサ信号によって出力信号Voが上昇する場合に
は、該コンデンサCの短絡時には該出力信号Voを積極
的に低下させる)ことによって、センサ部からの出力信
号か該コンデンサの短絡故障にもとづく出力信号かを瞬
間的に判断しうるようにしてシステムの誤動作を防止
し、かつ該コンデンサとして上述したような有極性のコ
ンデンサを使用しうるようにしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an erroneous signal generated at the time of sensor failure (in this case, when the capacitor C is short-circuited) is sent to the sensor side as a system. The function of positively outputting in the direction that does not cause malfunction of the capacitor (that is, the output signal at the time of capacitor short circuit has a fail-safe, for example, when the output signal Vo increases due to the sensor signal at the time of collision, the capacitor C By positively lowering the output signal Vo at the time of the short circuit), it is possible to instantaneously determine whether the output signal from the sensor unit or the output signal based on the short-circuit failure of the capacitor to prevent the malfunction of the system. In addition, the polar capacitor as described above can be used as the capacitor.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本考案によれば、センサ信号が入力される第1の演
算増幅回路と、該第1の演算増幅回路の出力側にコンデ
ンサおよび抵抗からなる入力インピーダンスを介して接
続される第2の演算増幅回路であってその出力側が該第
1の演算増幅回路の入力側に帰還接続されるものとをそ
なえたセンサ信号処理回路であって、該入力インピーダ
ンスが接続される該第2の演算増幅回路の入力側と所定
の電位を有する電源線との間に抵抗が接続されているこ
とを特徴とするセンサ信号処理回路が提供される。In order to solve such a problem, according to the present invention, a first operational amplifier circuit to which a sensor signal is input, and a capacitor and a resistor on the output side of the first operational amplifier circuit are provided. A sensor signal processing circuit having a second operational amplifier circuit connected via an input impedance consisting of, the output side of which is feedback-connected to the input side of the first operational amplifier circuit, A sensor signal processing circuit is provided in which a resistor is connected between an input side of the second operational amplifier circuit to which the input impedance is connected and a power supply line having a predetermined potential.
【0013】[0013]
【作用】上記構成によれば、該第2の演算増幅回路の入
力側と該電源線との間に抵抗が接続されることによっ
て、該第2の演算増幅回路の入力側の直流電位が、該第
1の演算増幅回路の出力側の直流電位からずれた値とな
り(すなわち該コンデンサの両端側の直流電位のバラン
スがくずれた状態となり)、これにより該コンデンサが
短絡したときには、異常信号を積極的に安全側に(フェ
ールセーフ側に)出力させることができる。更に該コン
デンサの両端側の直流電位差を越えない範囲のセンサ信
号を扱うことにより、該コンデンサとして有極性のコン
デンサを用いることができる。According to the above structure, since the resistor is connected between the input side of the second operational amplifier circuit and the power supply line, the DC potential on the input side of the second operational amplifier circuit becomes A value deviating from the DC potential on the output side of the first operational amplifier circuit (that is, a state in which the DC potential on both ends of the capacitor is out of balance), and when this causes a short circuit in the capacitor, an abnormal signal is positively output. Output to the safe side (to the fail safe side). Furthermore, a polar capacitor can be used as the capacitor by handling a sensor signal in a range that does not exceed the DC potential difference between both ends of the capacitor.
【0014】[0014]
【実施例】図1は本考案の1実施例としてのセンサ信号
処理回路を示しており、また図2は本考案の他の実施例
としてのセンサ信号処理回路を示すもので、何れも図3
の回路と対応する部分には、同一の符号が用いられてい
る。なお図3に示されるセンサ部1およびオフセット加
算部4は、該図1および図2では図示が省略されてい
る。FIG. 1 shows a sensor signal processing circuit as one embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a sensor signal processing circuit as another embodiment of the present invention, both of which are shown in FIG.
The same reference numerals are used for the portions corresponding to the circuit of FIG. The sensor unit 1 and the offset addition unit 4 shown in FIG. 3 are not shown in FIGS. 1 and 2.
【0015】そして該図1に示されるものでは、該反転
増幅部3におけるオペアンプ31の反転入力端子側と
アース間に抵抗R33が接続されている点に特徴があ
り、一方、該図2に示されるものでは、該オペアンプ3
1の反転入力端子側と電源Vcc(例えば5V)との
間に抵抗R34が接続されている点に特徴がある。これ
により後述するように、コンデンサCの短絡時には、該
図1に示される実施例では該反転増幅部3の出力信号
(オペアンプ31の出力信号)が、通常時の電圧である
2Vから1.5Vに低下し、また該図2に示される実施
例では該反転増幅部3の出力信号が、通常時の電圧であ
る2Vから2.75Vに上昇する。そしてこのどちらの
実施例を採用するかは、この信号を受けるシステムのフ
ェールセーフにより(オフセット加算部4からの出力信
号Voが増加する側を安全側とするか、該出力信号Vo
が減少する側を安全側とするかにより)決められること
となる。The one shown in FIG. 1 is characterized in that a resistor R33 is connected between the inverting input terminal side of the operational amplifier 31 in the inverting amplifier section 3 and the ground, while the one shown in FIG. The operational amplifier 3
A feature is that a resistor R34 is connected between the inverting input terminal side of 1 and the power supply Vcc (for example, 5 V). Thus, as will be described later, when the capacitor C is short-circuited, the output signal of the inverting amplification section 3 (output signal of the operational amplifier 31) in the embodiment shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 2, the output signal of the inverting amplifier 3 rises from 2V which is the normal voltage to 2.75V. Which of the embodiments is adopted depends on the fail-safe of the system that receives this signal (whether the side where the output signal Vo from the offset adder 4 increases is the safe side or the output signal Vo is
Will be decided depending on whether the side that decreases will be the safe side).
【0016】すなわち該図1に示される実施例では、オ
ペアンプ31の反転入力端子側は加算器として働き、
センサ部からの出力信号がない通常時において、該の
電位はVref(この場合1V)に等しくなるように働
く。また該オペアンプ31の出力側は該の電位がVr
ef(1V)に等しくなるように、この場合2Vにな
る。また該差動増幅部2の各オペアンプは、該反転増幅
部3のオペアンプ31の出力を基準にするため、該差動
増幅部2の出力側の電位も2Vとなる。なお該図1の
回路において抵抗R31,R32およびR33の抵抗値
はともに例えば1メグオームに設定される。このように
上記抵抗R33を上記の点とアース間に接続すること
によって、センサ部からの出力信号がない通常時におい
て、上記の電位は上記図3の場合と同様に2Vのまま
とし、上記の電位が1Vとされる。このようにして該
コンデンサCの両端側のおよび間において1Vの電
位差を生じさせてあるので、この1V以上の交流信号を
越えない範囲のセンサ信号を扱えば、該コンデンサCは
常に側が正となり、したがって有極性のコンデンサを
使用することができる。そして通常時においては該コン
デンサC両端間に存在する直流電位差(1V)は、該コ
ンデンサCによりカットされて出力信号Vo側に影響を
及ぼさない(反転増幅部3の出力電圧は上述したように
通常時2Vであり、これによりオフセット加算部4から
の出力電圧Vo(オフセット電圧)は例えば0.5Vと
される)が、該コンデンサCが短絡したときには、該コ
ンデンサ両端間に存在する電位差にもとづいて該側か
ら側に電流が流れ込み(すなわち該側に流れ込む電
流は通常時の2倍(オペアンプ31の出力側とオペアン
プ22の出力側(すなわち側)から流れ込む)とな
り、該オペアンプ31の出力側の電位と該Vref(1
V)との差は通常時の1/2となって、該オペアンプ3
1の出力側の電位は1.5Vに低下する。なおこのとき
該の点の電位も1.5Vに低下し、また該の点の電
位は1Vのままである。このように該コンデンサの短絡
時に該オペアンプ31の出力側の電位が1.5Vまで低
下することによって、該オフセット加算部4から出力さ
れる反転出力信号Voは例えば2〜3V以上に上昇す
る。したがって該図1に示される実施例は、出力信号V
oが上昇する側を安全側とする(すなわち出力信号Vo
の低下によって例えばエアバッグの作動のための衝突判
定を行う)場合に適用される。That is, in the embodiment shown in FIG. 1, the inverting input terminal side of the operational amplifier 31 functions as an adder,
In the normal time when there is no output signal from the sensor unit, the potential acts so as to be equal to Vref (1V in this case). The output side of the operational amplifier 31 has the potential Vr.
In this case it will be 2V, so that it will be equal to ef (1V). Further, since each operational amplifier of the differential amplifier 2 uses the output of the operational amplifier 31 of the inverting amplifier 3 as a reference, the potential on the output side of the differential amplifier 2 also becomes 2V. In the circuit of FIG. 1, the resistance values of the resistors R31, R32 and R33 are all set to 1 megohm, for example. By connecting the resistor R33 between the point and the ground as described above, the potential is kept at 2 V in the normal state when there is no output signal from the sensor unit, as in the case of FIG. The potential is set to 1V. In this way, a potential difference of 1 V is generated between and between both ends of the capacitor C. Therefore, if a sensor signal in a range not exceeding the AC signal of 1 V or more is handled, the capacitor C is always positive on the side, Therefore, a polar capacitor can be used. The DC potential difference (1V) existing between both ends of the capacitor C in the normal state is cut by the capacitor C and does not affect the output signal Vo side (the output voltage of the inverting amplification unit 3 is the normal voltage as described above). The output voltage Vo (offset voltage) from the offset adder 4 is set to 0.5 V, for example. However, when the capacitor C is short-circuited, it is based on the potential difference existing between both ends of the capacitor C. The current flows from this side to the side (that is, the current flowing into the side becomes twice as much as in the normal state (flows from the output side of the operational amplifier 31 and the output side (that is, side) of the operational amplifier 31), and the potential of the output side of the operational amplifier 31 becomes higher. And the Vref (1
The difference from V) is half that of normal operation, and the operational amplifier 3
The potential on the output side of 1 drops to 1.5V. At this time, the potential at the point also drops to 1.5V, and the potential at the point remains 1V. In this way, when the capacitor is short-circuited, the potential on the output side of the operational amplifier 31 decreases to 1.5V, so that the inverted output signal Vo output from the offset adder 4 rises to, for example, 2 to 3V or more. Therefore, the embodiment shown in FIG.
The side where o rises is the safe side (that is, the output signal Vo
(For example, the collision determination for the operation of the airbag is performed) by the decrease of (1).
【0017】一方該図2に示される実施例では、センサ
部からの出力信号がない通常時において、オペアンプ3
1の反転入力端子側の電位はVref(この場合3.
5V)に等しくなるように働く。また該オペアンプ31
の出力側は該の電位がVref(3.5V)に等しく
なるように、この場合も2Vとなる。更に該図1の場合
と同様に、該差動増幅部2の出力側の電位も2Vとな
る。なお該図2の回路において抵抗R31,R32およ
びR34の抵抗値はともに例えば1メグオームに設定さ
れる。このようにしてこの実施例では、上記抵抗R34
を上記の点と電源Vcc(例えば5V)との間に接続
することによって、センサ部からの出力信号がない通常
時において、上記の電位は上記図3の場合と同様に2
Vのままとし、上記の電位が3.5Vとされる。この
場合も該コンデンサCの両端側のおよび間において
1.5Vの電位差を生じさせてあるので、この電位差以
上の交流信号を越えない範囲のセンサ信号を扱えば、該
コンデンサCは常に側が正となり、したがって有極性
のコンデンサを使用することができる。On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 2, the operational amplifier 3 is operated under normal conditions when there is no output signal from the sensor section.
The potential on the side of the inverting input terminal of 1 is Vref (in this case, 3.
5V). In addition, the operational amplifier 31
The output side of is also 2V so that its potential is equal to Vref (3.5V). Further, similarly to the case of FIG. 1, the potential on the output side of the differential amplifier 2 is also 2V. In the circuit of FIG. 2, the resistances of the resistors R31, R32 and R34 are all set to 1 megohm, for example. Thus, in this embodiment, the resistor R34
Is connected between the above point and the power supply Vcc (for example, 5V), the above potential is 2 V in the normal state when there is no output signal from the sensor unit.
The potential is kept at V and the above potential is set to 3.5V. Also in this case, a potential difference of 1.5 V is generated between and on both ends of the capacitor C. Therefore, if a sensor signal in a range not exceeding an AC signal equal to or more than this potential difference is handled, the capacitor C is always positive on the side. Therefore, a polar capacitor can be used.
【0018】そして通常時においては、該図1の場合と
同様に、該コンデンサC両端間に存在する直流電位差
(1.5V)は、該コンデンサCによりカットされて出
力信号Vo側に影響を及ぼさないが、該コンデンサCが
短絡したときには、該コンデンサ両端間に存在する電位
差にもとづいて該側から側に電流が流れ出し(すな
わち該側から流れ出す電流は通常時の2倍(オペアン
プ31の出力側とオペアンプ22の出力側(すなわち
側)へ流れ出す)となり、該Vref(3.5V)と該
オペアンプ31の出力側の電位との差は通常時の1/2
となって、該オペアンプ31の出力側の電位は2.75
Vに上昇する。なおこのとき該の点の電位も2.75
Vに上昇し、該の点の電位は3.5Vのままである。
このように該コンデンサの短絡時に該オペアンプ31の
出力側の電位が2.75Vまで上昇することによって、
該オフセット加算部4から出力される反転出力信号Vo
はほぼ0Vまで低下する。したがって該図2に示される
実施例は、出力信号Voが低下する側を安全側とする
(すなわち出力信号Voの上昇によって例えばエアバッ
グの作動のための衝突判定を行う)場合に適用される。In a normal state, as in the case of FIG. 1, the DC potential difference (1.5 V) existing between both ends of the capacitor C is cut by the capacitor C and affects the output signal Vo side. However, when the capacitor C is short-circuited, a current flows out from the side to the side based on the potential difference existing between both ends of the capacitor (that is, the current flowing out from the side is twice as much as that at the normal time (compared with the output side of the operational amplifier 31). It flows out to the output side (that is, side) of the operational amplifier 22, and the difference between the Vref (3.5 V) and the potential on the output side of the operational amplifier 31 is 1/2 of the normal state.
Therefore, the potential on the output side of the operational amplifier 31 is 2.75.
Rise to V. At this time, the potential at that point is also 2.75.
It rises to V and the potential at that point remains at 3.5V.
In this way, the potential on the output side of the operational amplifier 31 rises to 2.75 V when the capacitor is short-circuited,
Inverted output signal Vo output from the offset adder 4
Drops to almost 0V. Therefore, the embodiment shown in FIG. 2 is applied to the case where the side where the output signal Vo decreases is the safety side (that is, the collision determination for the airbag operation is performed by the increase of the output signal Vo).
【0019】このようにして該コンデンサの短絡時には
積極的に安全側に(フェールセーフ側に)異常信号を出
力させることによって、該出力された信号が該コンデン
サの短絡故障にもとづくものであることが瞬間的に判別
でき、システムの誤動作の発生を確実に防止することが
できる。In this way, when the capacitor is short-circuited, the abnormal signal is positively output to the safe side (to the fail-safe side) so that the output signal is based on the short-circuit failure of the capacitor. It is possible to make an instantaneous determination, and it is possible to reliably prevent the occurrence of a system malfunction.
【0020】[0020]
【考案の効果】本考案によれば、センサ信号からの直流
成分をカットするコンデンサが短絡故障したときに生ず
る信号を、システムの誤動作にならない方向(フェール
セーフ側)に積極的に出力させることができ、更に該コ
ンデンサとして容量が大きくかつコストの安い有極性の
コンデンサを使用することができる。According to the present invention, the signal generated when the capacitor for cutting the DC component from the sensor signal has a short circuit failure can be positively output in a direction (fail-safe side) that does not cause the system to malfunction. In addition, a polar capacitor having a large capacity and low cost can be used as the capacitor.
【図1】本考案の1実施例としてのセンサ信号処理回路
の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sensor signal processing circuit as one embodiment of the present invention.
【図2】本考案の他の実施例としてのセンサ信号処理回
路の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a sensor signal processing circuit as another embodiment of the present invention.
【図3】本考案の前提としてのセンサ信号処理回路の構
成を例示する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a sensor signal processing circuit as a premise of the present invention.
1…センサ部 2…差動増幅部 3…反転増幅部 4…オフセット加算部 21,22,31,41…オペアンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor part 2 ... Differential amplification part 3 ... Inversion amplification part 4 ... Offset addition part 21, 22, 31, 41 ... Operational amplifier
Claims (1)
第1の演算増幅回路と、基準電圧が一方の入力側に接続
される第2の演算増幅回路とを備え、 前記 第1の演算増幅回路の出力側がコンデンサおよび抵
抗からなる入力インピーダンスを介して前記第2の演算
増幅回路の他方の入力側に接続され、 前記第2の演算増幅回路の出力側が前記入力インピーダ
ンスが接続される該第2の演算増幅回路の他方の入力側
に第1の抵抗を介して接続されると共に、該第2の演算
増幅回路の出力側の電圧は前記 第1の演算増幅回路の他
方の入力側に基準電圧として帰還されるセンサ信号処理
回路において、 前記入力インピーダンスが接続される前記第2の演算増
幅回路の他方の入力側と所定の電位を有する電源線との
間に第2の抵抗が接続されていることを特徴とするセン
サ信号処理回路。1. A first operational amplifier circuit to which a sensor signal is input to one input side, and a reference voltage connected to one input side
And a second operational amplifier circuit which is the output of the first operational amplifier is connected to the other input side of said second operational amplifier circuit through an input impedance comprising a capacitor and a resistor, said The output side of the second operational amplifier circuit is the input impedance
The other input side of the second operational amplifier circuit to which the sense amplifier is connected.
To the second operation via the first resistor.
The output side of the voltage amplifying circuit other of the first operational amplifier
In the sensor signal processing circuit is fed back as a reference voltage to the input side of the square, the between the power supply line having a second input side and a predetermined potential of the second operational amplifier circuit the input impedance is connected 2 A sensor signal processing circuit , wherein the resistance of the sensor signal is connected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991061159U JPH087692Y2 (en) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Sensor signal processing circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991061159U JPH087692Y2 (en) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Sensor signal processing circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515522U JPH0515522U (en) | 1993-02-26 |
| JPH087692Y2 true JPH087692Y2 (en) | 1996-03-04 |
Family
ID=13163086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991061159U Expired - Lifetime JPH087692Y2 (en) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Sensor signal processing circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087692Y2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5915311A (en) * | 1982-07-16 | 1984-01-26 | Nippon Gakki Seizo Kk | Sound reproducer |
| JPS5948113U (en) * | 1982-09-22 | 1984-03-30 | 三洋電機株式会社 | AC amplifier |
-
1991
- 1991-08-02 JP JP1991061159U patent/JPH087692Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0515522U (en) | 1993-02-26 |
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