TOP
|
特許
|
意匠
|
商標
特許ウォッチ
Twitter
他の特許を見る
10個以上の画像は省略されています。
公開番号
2025086613
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-06-09
出願番号
2023200705
出願日
2023-11-28
発明の名称
加速度センサモジュール、加速度センサ、および加速度センサの制御方法
出願人
株式会社村田製作所
代理人
弁理士法人深見特許事務所
主分類
G01P
21/00 20060101AFI20250602BHJP(測定;試験)
要約
【課題】ダンピング効果によって圧電素子が共振することによる加速度検出への影響を軽減させる一方で、圧電素子を適切に診断することができる技術を提供する。
【解決手段】加速度センサモジュール1は、圧電素子から出力される信号を処理する信号処理部12と、圧電素子を診断するための診断信号を圧電素子に印可する信号印可部13と、圧電素子に接続されたダンピング抵抗部14と、信号印可部およびダンピング抵抗部を制御する制御部20とを備える。制御部は、圧電素子を診断する診断モードにおいて、加速度を検出する加速度検出モードのときよりもダンピング抵抗部の抵抗値を小さくし、診断信号を圧電素子に印可する。
【選択図】図1
特許請求の範囲
【請求項1】
圧電素子を用いて加速度を検出する加速度センサモジュールであって、
前記圧電素子から出力される信号を処理する信号処理部と、
前記圧電素子を診断するための診断信号を前記圧電素子に印可する信号印可部と、
前記圧電素子に接続されたダンピング抵抗部と、
前記信号印可部および前記ダンピング抵抗部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記圧電素子を診断する診断モードにおいて、前記加速度を検出する加速度検出モードのときよりも前記ダンピング抵抗部の抵抗値を小さくし、前記診断信号を前記圧電素子に印可する、加速度センサモジュール。
続きを表示(約 1,600 文字)
【請求項2】
前記ダンピング抵抗部は、基準端子と前記圧電素子とを接続する第1線路上に設けられたダンピング抵抗と、前記第1線路と並列に前記基準端子と前記圧電素子とを接続する第2線路上に設けられたダンピングスイッチとを備え、
前記制御部は、
前記加速度検出モードにおいて、前記ダンピングスイッチを制御して前記第2線路を開放し、
前記診断モードにおいて、前記ダンピングスイッチを制御して前記第2線路を短絡する、請求項1に記載の加速度センサモジュール。
【請求項3】
前記ダンピング抵抗部は、基準端子および前記圧電素子に接続された可変抵抗を備え、
前記制御部は、前記診断モードにおいて、前記加速度検出モードのときよりも前記可変抵抗の抵抗値を小さくする、請求項1に記載の加速度センサモジュール。
【請求項4】
前記信号印可部は、前記診断信号を出力する電源と、前記電源と前記信号処理部とを接続する第3線路上に設けられた診断スイッチとを備え、
前記制御部は、
前記加速度検出モードにおいて、前記診断スイッチを制御して前記第3線路を開放し、
前記診断モードにおいて、前記診断スイッチを制御して前記第3線路を短絡する、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の加速度センサモジュール。
【請求項5】
前記制御部は、
前記診断モードにおいて、前記診断信号として、単一周波数の交流電圧波形を有する信号を前記圧電素子に印可し、
前記診断信号を印可したときに前記圧電素子から出力される信号と、閾値とに基づき、前記圧電素子に異常が生じているか否かを判定する、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の加速度センサモジュール。
【請求項6】
前記制御部は、
前記診断モードにおいて、前記診断信号として、第1周波数の交流電圧波形を有する第1診断信号を前記圧電素子に印可し、
前記第1診断信号を印可したときに前記圧電素子から出力される信号と、第1閾値とに基づき、前記圧電素子に異常が生じているか否かを判定し、
前記圧電素子に異常が生じていない場合、前記診断信号として、前記第1周波数と異なる第2周波数の交流電圧波形を有する第2診断信号を前記圧電素子に印可し、
前記第2診断信号を印可したときに前記圧電素子から出力される信号と、第2閾値とに基づき、前記圧電素子に異常が生じているか否かを判定する、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の加速度センサモジュール。
【請求項7】
前記第2周波数は、前記第1周波数よりも大きい、請求項6に記載の加速度センサモジュール。
【請求項8】
圧電素子を用いて加速度を検出する加速度センサであって、
前記圧電素子から出力される信号を処理する信号処理部と、
前記圧電素子を診断するための診断信号を前記圧電素子に印可する信号印可部と、
前記圧電素子に接続されたダンピング抵抗部とを備え、
前記ダンピング抵抗部は、前記圧電素子を診断する診断モードにおいて、前記加速度を検出する加速度検出モードのときよりも抵抗値を小さくし、
前記信号印可部は、前記診断モードにおいて、前記診断信号を前記圧電素子に印可する、加速度センサ。
【請求項9】
圧電素子を用いて加速度を検出する加速度センサをコンピュータによって制御する制御方法であって、
前記コンピュータが実行する処理として、
前記圧電素子を診断する診断モードにおいて、前記加速度を検出する加速度検出モードのときよりも前記圧電素子に接続されたダンピング抵抗部の抵抗値を小さくするステップと、
前記圧電素子を診断するための診断信号を前記圧電素子に印可するステップとを含む、制御方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本開示は、圧電素子を用いて加速度を検出する加速度センサモジュール、加速度センサ、および加速度センサの制御方法に関する。
続きを表示(約 2,100 文字)
【背景技術】
【0002】
従来、圧電素子を用いて加速度を検出する加速度センサが公知である。このような加速度センサは、診断信号を圧電素子に印可することで、圧電素子を診断するように構成されている。たとえば、国際公開第2006/109501号(特許文献1)および特開平8-5654号公報(特許文献2)には、圧電素子に診断信号を印可したときに圧電素子から出力される信号に基づいて、圧電素子が異常であるか否かを判定する技術が開示されている。さらに、特開平8-5654号公報(特許文献2)には、圧電素子にフィルタ用抵抗(ダンピング抵抗)を接続することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
国際公開第2006/109501号
特開平8-5654号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献2に開示された加速度センサは、圧電素子に接続されたダンピング抵抗のダンピング効果によって、圧電素子が共振することによる加速度検出への影響を軽減させることができる。しかしながら、ダンピング効果によって、圧電素子に診断信号を印可したときの圧電素子のインピーダンスの変化も現れ難くなるため、適切に圧電素子を診断することができないおそれがある。
【0005】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ダンピング効果によって圧電素子が共振することによる加速度検出への影響を軽減させる一方で、圧電素子を適切に診断することができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示のある局面に従う加速度センサモジュールは、圧電素子から出力される信号を処理する信号処理部と、圧電素子を診断するための診断信号を圧電素子に印可する信号印可部と、圧電素子に接続されたダンピング抵抗部と、信号印可部およびダンピング抵抗部を制御する制御部とを備える。制御部は、圧電素子を診断する診断モードにおいて、加速度を検出する加速度検出モードのときよりもダンピング抵抗部の抵抗値を小さくし、診断信号を圧電素子に印可する。
【0007】
本開示の他の局面に従う加速度センサは、圧電素子から出力される信号を処理する信号処理部と、圧電素子を診断するための診断信号を圧電素子に印可する信号印可部と、圧電素子に接続されたダンピング抵抗部とを備える。ダンピング抵抗部は、圧電素子を診断する診断モードにおいて、加速度を検出する加速度検出モードのときよりも抵抗値を小さくする。信号印可部は、診断モードにおいて、診断信号を圧電素子に印可する。
【0008】
本開示の他の局面に従う制御方法は、コンピュータが実行する処理として、圧電素子を診断する診断モードにおいて、加速度を検出する加速度検出モードのときよりも圧電素子に接続されたダンピング抵抗部の抵抗値を小さくするステップと、圧電素子を診断するための診断信号を圧電素子に印可するステップとを含む。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、圧電素子に接続されたダンピング抵抗部によって圧電素子が共振することによる加速度検出への影響を軽減させる一方で、診断モードにおいては、加速度検出モードのときよりもダンピング抵抗部の抵抗値を小さくすることで、診断モード時に圧電素子のインピーダンスの変化が現れ難くなることを回避して、圧電素子を適切に診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
実施の形態1に係る加速度センサモジュールの構成を示す図である。
診断モードにおける加速度センサモジュールの接続状態を示す図である。
圧電素子の等価回路を示す図である。
圧電素子のインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
ダンピング効果がある場合とダンピング効果がない場合とにおける加速度センサのゲインの周波数特性を示すグラフである。
ダンピング効果がある場合とダンピング効果がない場合とにおける加速度センサの感度の周波数特性を示すグラフである。
ダンピング効果がある場合とダンピング効果がない場合とにおける抵抗値に対する加速度センサのピーク感度を示すグラフである。
ダンピング効果がある場合とダンピング効果がない場合とにおける抵抗値に対する加速度センサのピーク感度比を示すグラフである。
ダンピング効果がない場合において、圧電素子に生じたクラックの度合いごとにおける加速度センサのゲインの周波数特性を示すグラフである。
ダンピング効果がある場合において、圧電素子に生じたクラックの度合いごとにおける加速度センサのゲインの周波数特性を示すグラフである。
制御部が診断モードにおいて実行する処理に関するフローチャートである。
実施の形態2に係る加速度センサモジュールの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)
この特許をJ-PlatPatで参照する
関連特許
日本精機株式会社
表示装置
14日前
株式会社チノー
測定装置
21日前
有限会社原製作所
検出回路
12日前
個人
浸透探傷試験方法
1か月前
株式会社不二越
塵埃噴射装置
1か月前
日本無線株式会社
レーダ装置
13日前
トヨタ自動車株式会社
制御装置
1か月前
株式会社東芝
センサ
1か月前
株式会社リコー
光学機器
12日前
個人
フロートレス液面センサー
5日前
大和製衡株式会社
組合せ計量装置
14日前
日本特殊陶業株式会社
ガスセンサ
1か月前
株式会社チノー
検量線の取得方法
21日前
日本特殊陶業株式会社
ガスセンサ
4日前
日本特殊陶業株式会社
ガスセンサ
1か月前
日本精機株式会社
二酸化炭素濃度測定器
19日前
キヤノン株式会社
放射線撮像装置
7日前
個人
多段電磁加速による高力積衝撃試験機
27日前
大同特殊鋼株式会社
座標系較正方法
7日前
学校法人 中央大学
管内径推定装置
25日前
TDK株式会社
アレイセンサ
1か月前
東洋紡株式会社
ヘムタンパク質の安定化方法
28日前
大同特殊鋼株式会社
ラベル色特定方法
7日前
旭光電機株式会社
漏出検出装置
4日前
NISSHA株式会社
ガス検出器
17日前
個人
簡易・迅速タンパク質検出装置および方法
1か月前
TDK株式会社
温度センサ
1か月前
栗田工業株式会社
水処理システム
1か月前
キヤノン株式会社
光学装置
18日前
株式会社村田製作所
厚み測定装置
21日前
スズキ株式会社
ECU交換診断システム
18日前
本田技研工業株式会社
車載検出器
21日前
株式会社アステックス
ラック型負荷装置
5日前
住友化学株式会社
積層基板
4日前
株式会社イシダ
X線検査装置
11日前
株式会社デンソー
電流センサ
4日前
続きを見る
他の特許を見る