JPH07122643B2 - Acceleration detection device - Google Patents
Acceleration detection deviceInfo
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- JPH07122643B2 JPH07122643B2 JP28062286A JP28062286A JPH07122643B2 JP H07122643 B2 JPH07122643 B2 JP H07122643B2 JP 28062286 A JP28062286 A JP 28062286A JP 28062286 A JP28062286 A JP 28062286A JP H07122643 B2 JPH07122643 B2 JP H07122643B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、例えば自動車のアンチスキット制御装置に
効果的に利用されるようにする、例えば半導体式の加速
式度検出装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a semiconductor-type acceleration-type detection device that is effectively used in an anti-skid control device for an automobile, for example.
[従来の技術] 自動車のアンチスキッド制御装置は、例えば路面状態の
悪い道路上で急制動をかけた場合生ずる車輪のロック状
態を防止することを目的として構成される。このため、
この制御装置にあっては車輪の回転速度センサを用い
て、車輪の回転状態を監視させるようにすると共に、加
速度検出装置を用いて、車両に作用する加速度の状態を
監視するようにしている。そして、制動動作が実行され
たときの実際の車両速度を演算させるようにする。[Prior Art] An anti-skid control device for a vehicle is configured for the purpose of preventing a locked state of wheels that occurs when sudden braking is applied on a road with poor road conditions. For this reason,
In this control device, the rotation speed sensor of the wheel is used to monitor the rotation state of the wheel, and the acceleration detection device is used to monitor the state of acceleration acting on the vehicle. Then, the actual vehicle speed when the braking operation is executed is calculated.
すなわち、制動を加えたときに、もし車体がスリップし
て車輪がロック状態となった場合には、車体に予め予想
されている減速度が生じない。加速度検出装置は、この
ような場合の車体の減速度を検出しているもので、制動
力を作用させる制動油圧の上昇している状態で所定の減
速動作が実行されていないと判断されたときに、車輪ロ
ックと判定するようになる。して、このような判定が行
われたときに、制動油圧を減ずる制御を行なって車輪の
回転速度を大きくし、車輪のロック状態を解除させるよ
うにするものである。That is, if the vehicle body slips and the wheels are locked when braking is applied, the vehicle body does not have the deceleration predicted in advance. The acceleration detection device detects the deceleration of the vehicle body in such a case, and when it is determined that the predetermined deceleration operation is not executed while the braking hydraulic pressure that applies the braking force is increased. Then, the wheel lock is determined. Then, when such a determination is made, the control for reducing the braking hydraulic pressure is performed to increase the rotational speed of the wheels and release the locked state of the wheels.
すなわち、加速度検出装置は、上記のよな自動車等の車
両の走行制御に際して効果的に使用されるものであり、
加速度状態を検出するセンサとしては、一般的に加速度
が作用することによって曲げられる重りを有するビーム
によって構成され、このビームの曲りの状態を電気的に
検出するように構成されている。That is, the acceleration detection device is effectively used in the traveling control of a vehicle such as the automobile as described above,
The sensor for detecting the acceleration state is generally formed by a beam having a weight that is bent by the action of acceleration, and is configured to electrically detect the bending state of the beam.
そして、このような加速度検出センサとしては、ビーム
状に整形された半導体チップが用いられるものであり、
この半導体チップの曲りの発生する部分にピエゾ抵抗素
子を貼着するようにした半導体式加速度検出センサが知
られている。As such an acceleration detection sensor, a semiconductor chip shaped into a beam is used.
A semiconductor type acceleration detection sensor is known in which a piezoresistive element is attached to a portion of the semiconductor chip where bending occurs.
このような加速度センサを構成するピエゾ抵抗素子は、
例えばブリッジ回路を構成する抵抗素子の一部として用
いられるようにしているもので、このブリッジ回路から
作用した加速度に対応した電圧レベルの検出信号が出力
されるようになる。この加速度検出センサを自動車の車
体に取付け設定した場合、加速時および減速時において
逆方向の加速度(G)が作用するようになるものてあ
り、例えばの前後方向に対応する正負の加速度を検出し
ようとする場合、例えば±1Gを1〜3Vの範囲でアナログ
出力として検出しようとすると、その出力と加速度Gと
の関係は第4図で示すようになる。したがって、1G当り
の出力は1V(1V/G)となり、例えば1%の分解能が必要
とするならば、回路上で10mVの分解能が最低限必要とな
る。また、この検出出力信号の供給される後回路に比較
回路を設定するような場合には、正負の加速度それぞれ
に対応した2組の比較回路を設定する必要がある。The piezoresistive element that constitutes such an acceleration sensor is
For example, it is designed to be used as a part of a resistance element that constitutes a bridge circuit, and a detection signal of a voltage level corresponding to the acceleration applied from this bridge circuit is output. When this acceleration detection sensor is installed and set on the body of an automobile, the acceleration (G) in the opposite direction acts during acceleration and deceleration. For example, let's detect positive and negative accelerations corresponding to the front-back direction. In this case, if it is attempted to detect ± 1G as an analog output in the range of 1 to 3V, the relationship between the output and the acceleration G is as shown in FIG. Therefore, the output per 1 G is 1 V (1 V / G), and if a resolution of 1% is required, a minimum resolution of 10 mV is required on the circuit. Further, in the case where a comparison circuit is set in the rear circuit to which the detection output signal is supplied, it is necessary to set two sets of comparison circuits corresponding to positive and negative accelerations, respectively.
[発明が解決しようとする問題点] この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、検出
される加速度の精度が容易に向上されるようにすると共
に、比較回路を用いて加速度量を基準判別させるような
場合に、1組の比較回路を用いればよいようにした、例
えば半導体式の加速度検出装置を提供しようとするもの
である。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to easily improve the accuracy of the detected acceleration and use the comparison circuit to calculate the acceleration amount. An object of the present invention is to provide, for example, a semiconductor-type acceleration detection device in which one set of comparison circuits may be used in the case of performing reference determination.
[問題点を解決するための手段] すなわち、この発明に係る加速度検出装置は、作用した
加速度の量に対応したレベルの電気的な検出信号を発生
する加速度検出センサからの出力信号を絶対値回路に供
給するようにしているもので、この絶対値回路では例え
ば加速度零に対応する信号レベルより低い側の正側の検
出信号を反転増幅し、加速度検出信号として出力させる
ようにしている。[Means for Solving the Problems] That is, the acceleration detection device according to the present invention uses an absolute value circuit to output an output signal from an acceleration detection sensor that generates an electrical detection signal at a level corresponding to the amount of acceleration applied. In this absolute value circuit, for example, the detection signal on the positive side, which is lower than the signal level corresponding to zero acceleration, is inverted and amplified and output as an acceleration detection signal.
[作用] 上記のような加速度検出装置にあっては、加速度の零の
状態を基準にして正および負の双方でそれぞれ加速度量
に対応した検出信号が得られるようになるものであり、
所定の電圧範囲で正および負の両側の加速度をそれぞれ
表現できるようになる。したがって、1G当りの出力が大
きく設定されるようになるものであり、分解能が効果的
に向上される。また前後の加速度がそれぞれ絶対値で表
現されるようになるものであるため、比較回路を用いた
制御を実行するような場合、1組の比較回路で前後の加
速度の判定動作が実行できるようになる。[Operation] In the acceleration detecting device as described above, a detection signal corresponding to each acceleration amount can be obtained both positively and negatively with reference to the state of zero acceleration.
Both positive and negative accelerations can be expressed in a predetermined voltage range. Therefore, the output per 1 G is set to be large, and the resolution is effectively improved. In addition, since the front-rear acceleration is expressed as an absolute value, when performing control using a comparison circuit, it is possible to perform a front-rear acceleration determination operation with one set of comparison circuits. Become.
[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図はその概略的な構成を示したもので、例えば半導
体式の加速度検出センサ11からの検出信号は、増幅器12
で適宜増幅して後、例えば検出信号に含まれる直流分を
カットするフィルタ回路13に供給する。そして、このフ
ィルタ回路13からの出力信号の絶対値回路14に供給し
て、正および負方向の加速度それぞれに対応した絶対値
信号とされた加速度検出信号を形成させるようにしてい
る。[Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows its schematic configuration. For example, a detection signal from a semiconductor type acceleration detection sensor 11 is generated by an amplifier 12
After being appropriately amplified by, the signal is supplied to a filter circuit 13 that cuts a DC component contained in the detection signal, for example. Then, the output signal from the filter circuit 13 is supplied to an absolute value circuit 14 to form an acceleration detection signal which is an absolute value signal corresponding to each of the positive and negative accelerations.
そして、この絶対値回路14からの加速度信号は、増幅器
15で適宜増幅して比較回路16に供給し、設定される基準
レベル等と比較して検出加速度に対応した制御動作が実
行されるようにしているものである。Then, the acceleration signal from the absolute value circuit 14 is
The signal is appropriately amplified by 15 and supplied to the comparison circuit 16, and the control operation corresponding to the detected acceleration is executed by comparing with the set reference level or the like.
第2図は上記のような加速度検出装置をより具体化して
示したもので、加速度検出センサ11は、半導体チップに
貼着されたピエゾ抵抗素子を含むブリッジ回路によって
構成されるものであり、このブリッジ回路の電源は、オ
ペアンプA1を含む定電流回路17によって構成されるよに
なっている。すなわち、ブリッジ回路の出力端子間に
は、センサ11に作用した加速度量に応じた電圧出力が得
られるようになる。そして、この検出出力電圧は、オペ
アンプA2およびA3よりなる増幅器12でアナログ的に増幅
される。FIG. 2 shows a more concrete form of the acceleration detecting device as described above. The acceleration detecting sensor 11 is composed of a bridge circuit including a piezoresistive element attached to a semiconductor chip. The power supply of the bridge circuit is configured by the constant current circuit 17 including the operational amplifier A1. That is, a voltage output according to the amount of acceleration acting on the sensor 11 can be obtained between the output terminals of the bridge circuit. Then, the detected output voltage is amplified in an analog manner by the amplifier 12 including the operational amplifiers A2 and A3.
フィルタ回路13は、例えば車体の傾き等による検出信号
成分をカットするローパスフィルタ131と、直流成分を
カットするハイパスフィルタ132とによって構成される
もので、ローパスフィルタ131は抵抗R1とコンデンサC1
によって構成される。またハイパスフィルタ132は、コ
ンデンサC2および抵抗R2による微分回路によって構成さ
れるもので、抵抗R2を介してコンデンサC2の出力側が抵
抗R3およびR4で設定される基準電位に設定されるように
している。そして、コンデンサC2の入力側の信号の交流
成分が検出信号として取出されるようにし、これをオペ
アンプA4で低インピーダンス化しているものである。The filter circuit 13 is composed of a low-pass filter 131 that cuts a detection signal component due to, for example, the inclination of the vehicle body, and a high-pass filter 132 that cuts a DC component. The low-pass filter 131 includes a resistor R1 and a capacitor C1.
Composed by. The high-pass filter 132 is composed of a differentiating circuit including the capacitor C2 and the resistor R2, and the output side of the capacitor C2 is set to the reference potential set by the resistors R3 and R4 via the resistor R2. Then, the AC component of the signal on the input side of the capacitor C2 is taken out as a detection signal, and the operational amplifier A4 lowers this impedance.
このようなハイパスフィルタ132からの加速度検出信号
は、さらに絶対値回路14に供給されるようになる。この
絶対値回路14は、オペフンプA5によって構成されている
もので、上記抵抗R3およびR4によって設定される基準電
位より高い入力信号を反転増幅出力するようにしてい
る。そして、この絶対値回路14からの出力信号はオプア
ンプA6からなる増幅回路15で、例えば1G当りの出力が2V
となるように適宜増幅して出力するようにしているもの
で、この出力信号は比較回路等によって処理出力される
ようになる。The acceleration detection signal from the high pass filter 132 is further supplied to the absolute value circuit 14. The absolute value circuit 14 is composed of an op amp A5 and is designed to invert and amplify an input signal higher than the reference potential set by the resistors R3 and R4. Then, the output signal from the absolute value circuit 14 is output by the amplifier circuit 15 including the op amp A6, and the output per 1 G is 2 V
Therefore, the output signal is processed and output by a comparison circuit or the like.
ここで、上記絶対値回路14が存在せず、ハイパスフィル
タ132からの出力信号が直接増幅器回路15に供給するも
のと仮定し、1G当りの出力が1Vとされ、0Gのときの出力
を2Vとすると、加速度と出力との関係は前に示した第4
図のようになる。Here, it is assumed that the absolute value circuit 14 does not exist, and the output signal from the high-pass filter 132 is directly supplied to the amplifier circuit 15, and the output per 1 G is 1 V, and the output at 0 G is 2 V. Then, the relationship between acceleration and output is
It becomes like the figure.
絶対値回路14にあっては、オペアンプA5の(−)側端子
の電位が、(+)側端子の電位より低い場合(負の加速
度の場合)は、上記オペアンプA5のネガティブフィード
バック(NF)は“−1"である。また上記場合と逆のとき
にはオペアンプA5は作用しない状態となるものであり、
入力信号は反転増幅出力されるようになる。すなわち、
負の加速度に対応する入力信号は非反転増幅され、正の
加速度に対応する入力信号は判定増幅出力されるように
なる。In the absolute value circuit 14, when the potential of the (−) side terminal of the operational amplifier A5 is lower than the potential of the (+) side terminal (in the case of negative acceleration), the negative feedback (NF) of the operational amplifier A5 is It is "-1". When the above case is reversed, the operational amplifier A5 is in a non-operating state,
The input signal is inverted and amplified and output. That is,
The input signal corresponding to the negative acceleration is non-inverted amplified, and the input signal corresponding to the positive acceleration is determined and amplified and output.
したがって、オペアンプA5の(+)側端子に設定される
基準電位に対する、この絶対値回路14への入力信号の正
負の状態に基づいて、この入力信号が反転増幅されるよ
うになるものであり、上記基準電位を加速度0Gのときの
入力信号レベルと一致させることによって、第3図で示
すように0Gのときを頂点とした状態の出力信号が、この
絶対値回路14から得られるようになるものである。Therefore, the input signal is inverted and amplified based on the positive / negative state of the input signal to the absolute value circuit 14 with respect to the reference potential set at the (+) side terminal of the operational amplifier A5. By making the reference potential match the input signal level when the acceleration is 0 G, the absolute value circuit 14 can obtain the output signal with the 0 G being the apex as shown in FIG. Is.
すなわち、上記絶対値回路14によって、例えば±1Gを1
〜3Vの範囲でアナログ出力されるようると第3図で示し
たようになるものであり、 1G当りの出力が2Vとなるものである。したがって、例え
ば回路上での分解能が10mVであるとするならば、0.5%
の分解能を有するようになるものであり、精度が従来に
比較して約2倍と充分に向上されるようになるものであ
る。That is, for example, ± 1G is set to 1 by the absolute value circuit 14 described above.
If analog output is made in the range of ~ 3V, it will be as shown in Fig. 3, and the output per 1G will be 2V. Therefore, for example, if the resolution on the circuit is 10 mV, 0.5%
The resolution will be improved, and the accuracy will be substantially doubled as compared with the conventional one.
さらに前後のそれぞれの加速度が、それぞれ絶対値とし
て検出出力されるようになる。このため、前G用の比較
回路と後G用の比較回路の基準電位は同じに設定できる
ようになるものであり、したがって1個の比較回路で前
後の加速度の検出処理が実行できるようになる。Further, front and rear accelerations are detected and output as absolute values. Therefore, the reference potentials of the front G comparison circuit and the rear G comparison circuit can be set to be the same, so that the front and rear acceleration detection processing can be executed by one comparison circuit. .
[発明の効果] 以上のようにこの発明に係る加速度検出装置によれば、
加速度検出信号の分解能が容易に向上されるようになる
ものであり、加速度検出精度が容易に向上されるように
なる。また、この加速度検出装置を、例えば自動車用の
アンチスキッド制御等のために利用するような場合、車
体の前後方向の加速度が絶対値によって検出できるもの
であり、この検出信号の比較等の処理が簡易化して実行
されるようになるものである。As described above, according to the acceleration detecting device of the present invention,
The resolution of the acceleration detection signal is easily improved, and the acceleration detection accuracy is easily improved. Further, when this acceleration detecting device is used for anti-skid control for an automobile, for example, the acceleration in the front-rear direction of the vehicle body can be detected by an absolute value, and processing such as comparison of detection signals can be performed. It will be executed in a simplified manner.
第1図はこの発明の一実施例に係る加速と検出装置を説
明する概略的な構成図、第2図は上記実施例をより詳細
にして示した回路構成図、第3図は上記実施例装置から
の出力信号の状態を示す図、第4図は従来の加速度検出
出力の状態を示す図である。 11……加速度検出センサ、12、15……増幅器、13……フ
ィルタ回路、14……絶対値回路、16……比較回路。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an acceleration and detection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing the above embodiment in more detail, and FIG. 3 is the above embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a state of an output signal from the device, and FIG. 4 is a diagram showing a state of a conventional acceleration detection output. 11 ... Acceleration detection sensor, 12, 15 ... Amplifier, 13 ... Filter circuit, 14 ... Absolute value circuit, 16 ... Comparison circuit.
Claims (1)
気的な検出信号を発生する加速度検出センサと、 このセンサからの検出信号に基づく加速度量に対応した
信号が供給される絶対値回路とを具備し、 この絶対値回路には、加速度零に対応した基準信号が供
給設定され、この絶対値回路では入力信号を上記基準信
号で区分し、その一方の入力信号を反転して出力させる
ようにしたことを特徴とする加速度検出装置。1. An acceleration detection sensor that generates an electrical detection signal of a level corresponding to the amount of acceleration applied, and an absolute value circuit to which a signal corresponding to the acceleration amount based on the detection signal from this sensor is supplied. A reference signal corresponding to zero acceleration is supplied and set to the absolute value circuit. In this absolute value circuit, the input signal is divided by the reference signal, and one of the input signals is inverted and output. An acceleration detecting device characterized in that
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28062286A JPH07122643B2 (en) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | Acceleration detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28062286A JPH07122643B2 (en) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | Acceleration detection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63134961A JPS63134961A (en) | 1988-06-07 |
JPH07122643B2 true JPH07122643B2 (en) | 1995-12-25 |
Family
ID=17627613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28062286A Expired - Fee Related JPH07122643B2 (en) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | Acceleration detection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07122643B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69232272T2 (en) * | 1991-09-24 | 2002-08-08 | Murata Mfg. Co., Ltd. | An acceleration |
-
1986
- 1986-11-27 JP JP28062286A patent/JPH07122643B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63134961A (en) | 1988-06-07 |
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