JP3923456B2 - Sensor system and sensor signal processing method - Google Patents

Sensor system and sensor signal processing method Download PDF

Info

Publication number
JP3923456B2
JP3923456B2 JP2003303804A JP2003303804A JP3923456B2 JP 3923456 B2 JP3923456 B2 JP 3923456B2 JP 2003303804 A JP2003303804 A JP 2003303804A JP 2003303804 A JP2003303804 A JP 2003303804A JP 3923456 B2 JP3923456 B2 JP 3923456B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
processing
signal processing
unit
sensor unit
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
Application number
JP2003303804A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005071287A (en
Inventor
貴行 榎本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2003303804A priority Critical patent/JP3923456B2/en
Publication of JP2005071287A publication Critical patent/JP2005071287A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3923456B2 publication Critical patent/JP3923456B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Emergency Alarm Devices (AREA)

Description

本発明は、センサシステムおよびセンサ信号処理方法に関する。   The present invention relates to a sensor system and a sensor signal processing method.

センサユニットを備えたセンサシステムは、広い用途に用いられている。一般に、センサシステムは、センサユニットの出力信号を処理する信号処理ユニットを備えている。   A sensor system including a sensor unit is used in a wide range of applications. Generally, the sensor system includes a signal processing unit that processes an output signal of the sensor unit.

以下、例えば自動車のドアのオープン・クローズ用スイッチ、シートベルトのバックルスイッチなどに用いられているセンサシステムについて説明する。自動車のバッテリーから直接電源が供給される信号処理ユニットは、イグニッションスイッチの開閉状態に応じて処理動作を変化させることがある。イグニッションスイッチがOFF状態のときは、バッテリーが充電されないため、バッテリー上がりを防止することを目的として信号処理ユニットには低消費電流動作が求められる。通常は、イグニッションスイッチがOFF状態のときは、ON状態のときより簡素な動作処理を行い、消費電流を抑えている。   Hereinafter, a sensor system used for, for example, an automobile door open / close switch, a seat belt buckle switch, and the like will be described. A signal processing unit to which power is directly supplied from an automobile battery may change the processing operation according to the open / close state of the ignition switch. When the ignition switch is in the OFF state, the battery is not charged. Therefore, the signal processing unit is required to operate with low current consumption for the purpose of preventing the battery from running out. Normally, when the ignition switch is in the OFF state, simpler operation processing is performed than in the ON state to suppress current consumption.

例えば、イグニッションスイッチがOFF状態のとき、センサシステムはドアのオープン・クローズ用スイッチを監視し、スイッチがON状態(ドアがオープンになっている状態)になると車内灯を点灯する処理を行ったり、シートベルトのバックルスイッチを監視し、スイッチがON状態(バックルスイッチが装着された状態)になると、チャイルドシートと呼ばれる幼児拘束装置(Child Restraint System:CRS)の装着状態の検知処理を行ったりする。   For example, when the ignition switch is in the OFF state, the sensor system monitors the door open / close switch, and when the switch is in the ON state (the door is in an open state) The buckle switch of the seat belt is monitored, and when the switch is in an ON state (a state where the buckle switch is attached), a detection process of an attachment state of a child restraint system (Child Restraint System: CRS) called a child seat is performed.

また、ドアのオープン・クローズ用スイッチやバックルスイッチなどをセンサユニットの一部であるセンサとして備えたセンサシステムは、センサユニットの通常動作時の出力信号処理だけでなく、センサユニットの故障時の出力信号処理をあわせて行うことが一般的である。ここで、センサユニットの故障とは、センサ配線のバッテリーラインやGNDラインとの短絡、センサ配線の断線などを意味する。   In addition, sensor systems equipped with door open / close switches, buckle switches, etc. as sensors that are part of the sensor unit not only output signal processing during normal operation of the sensor unit, but also output when the sensor unit fails. It is common to perform signal processing together. Here, the failure of the sensor unit means a short circuit with a battery line or a GND line of the sensor wiring, a disconnection of the sensor wiring, or the like.

前述のセンサシステムの信号処理ユニットが処理するセンサユニットの出力信号は、例えば、検出される電圧の低い順に、スイッチハーネスがGNDラインと短絡している状態(故障状態)、スイッチON状態、スイッチOFF状態、スイッチハーネスが開放した状態(故障状態)、スイッチハーネスがバッテリーラインと短絡した状態(故障状態)の5つの状態があり、これらの状態を示す電圧の範囲が明確であれば、信号処理ユニットでセンサユニットの出力信号を処理することによりセンサユニットの通常動作時および故障時の各状態を検知することが可能になる。   The output signal of the sensor unit processed by the signal processing unit of the sensor system described above includes, for example, the state in which the switch harness is short-circuited to the GND line (failure state), switch ON state, switch OFF There are five states: a state where the switch harness is open (failure state), and a state where the switch harness is short-circuited with the battery line (failure state). If the voltage range indicating these states is clear, the signal processing unit By processing the output signal of the sensor unit, it is possible to detect the respective states of the sensor unit during normal operation and at the time of failure.

ところで、上記のようにセンサユニットの通常動作時および故障時の出力信号を信号処理ユニットで検出して処理する場合、複数の比較器を用いて検出することは、しきい値の数が多くなると困難となるので、一般にA/Dコンバータを利用してセンサユニットの出力信号電圧を検出することが一般的である。また、A/Dコンバータは単独であったりマイコン内に組み込まれていたりするが、A/Dコンバータは比較器より消費電流が大きいという問題点があり、例えばこの問題点を解決するために、スイッチのON状態を検知してマイコンの動作モードを低電流動作モードから通常動作モードに切り替えることが知られている(特許文献1参照)。   By the way, when the signal processing unit detects and processes the output signal at the time of normal operation and failure of the sensor unit as described above, detection using a plurality of comparators increases the number of threshold values. Since it becomes difficult, it is general to detect the output signal voltage of the sensor unit using an A / D converter. In addition, although the A / D converter is independent or incorporated in the microcomputer, the A / D converter has a problem that current consumption is larger than that of the comparator. For example, a switch is used to solve this problem. It is known that the microcomputer's operation mode is switched from the low current operation mode to the normal operation mode by detecting the ON state (see Patent Document 1).

特開平7−56610号公報JP 7-56610 A

しかし、特許文献1に記載された技術を用いても、センサユニットの通常動作時および故障時の出力信号処理を行う際の信号処理ユニットの消費電流を低減させることは困難であり、信号処理ユニットの消費電流を低減させるためには新たな手法が必要となる。   However, even if the technique described in Patent Document 1 is used, it is difficult to reduce the current consumption of the signal processing unit when performing output signal processing during normal operation and failure of the sensor unit. In order to reduce the current consumption, a new method is required.

そこで、本発明は、センサユニットの通常動作時および故障時の出力信号処理を行う際の信号処理ユニットの消費電流を低減させるセンサシステムおよびセンサ信号処理方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a sensor system and a sensor signal processing method that reduce current consumption of a signal processing unit when performing output signal processing during normal operation and failure of the sensor unit.

請求項1の発明は、センサユニットと、該センサユニットの出力信号を処理する信号処理ユニットとを備えたセンサシステムにおいて、前記信号処理ユニットは、前記センサユニットの通常動作時の出力信号処理のみを行う第1の処理動作と、前記センサユニットの通常動作時および故障時の出力信号処理を行う第2の処理動作とを切り替える処理状態切替機能を備えており、前記第1 の処理動作は、前記センサユニットの出力信号の電圧値を所定のしきい値により2 値の電圧値に変換し、前記第2 の処理動作は、前記センサユニットの出力電圧をその電圧値に応じたディジタル信号に変換する動作であることを特徴とする。 The invention of claim 1 is a sensor system comprising a sensor unit and a signal processing unit for processing an output signal of the sensor unit, wherein the signal processing unit performs only output signal processing during normal operation of the sensor unit. performing a first processing operation comprises a normal operation and switches the second processing operation and for outputting the signal processing at the time of fault handling state switching functionality of the sensor unit, the first processing operation, wherein The voltage value of the output signal of the sensor unit is converted into a binary voltage value by a predetermined threshold value, and the second processing operation converts the output voltage of the sensor unit into a digital signal corresponding to the voltage value. It is an operation .

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記処理状態切替機能は、前記第1の処理動作の時間間隔が前記第2の処理動作の時間間隔より短くなるように処理状態を切り替える機能であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the processing state switching function switches the processing state so that the time interval of the first processing operation is shorter than the time interval of the second processing operation. It is characterized by being.

請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記センサユニットの出力信号はアナログ電圧信号であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the output signal of the sensor unit is an analog voltage signal.

請求項の発明は、請求項1〜請求項の発明において、前記信号処理ユニットは電池に接続されて該電池から直接電源の供給を受けていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the signal processing unit is connected to a battery and is directly supplied with power from the battery.

請求項の発明は、センサユニットの出力信号を処理するセンサ信号処理方法において、前記センサユニットの通常動作時の出力信号処理のみを行う第1の処理動作と、前記センサユニットの通常動作時および故障時の出力信号処理を行う第2の処理動作とを切り替え、前記第1 の処理動作は、前記センサユニットの出力信号の電圧値を所定のしきい値により2 値の電圧値に変換し、前記第2 の処理動作は、前記センサユニットの出力電圧をその電圧値に応じたディジタル信号に変換する動作であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the sensor signal processing method for processing the output signal of the sensor unit, the first processing operation for performing only the output signal processing during the normal operation of the sensor unit, the normal operation of the sensor unit, and Switching to a second processing operation for performing an output signal processing at the time of failure , wherein the first processing operation converts the voltage value of the output signal of the sensor unit into a binary voltage value by a predetermined threshold; The second processing operation is an operation of converting the output voltage of the sensor unit into a digital signal corresponding to the voltage value .

請求項7の発明は、請求項6の発明において、前記第1の処理動作の時間間隔が前記第2の処理動作の時間間隔より短くなるように処理動作を切り替えることを特徴とする。   The invention of claim 7 is characterized in that in the invention of claim 6, the processing operation is switched so that the time interval of the first processing operation is shorter than the time interval of the second processing operation.

請求項の発明は、請求項または請求項の発明において、前記第1の処理動作は、前記センサユニットの出力信号の電圧値を所定のしきい値により2値の電圧値に変換し、該変換後の電圧を前記信号処理ユニットで測定した結果に基づいて処理する動作であり、前記第2の処理動作は、前記センサユニットの出力信号の電圧値を前記信号処理ユニットで測定した結果に基づいて処理する動作であることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the invention, in the fifth or sixth aspect of the invention, the first processing operation converts the voltage value of the output signal of the sensor unit into a binary voltage value according to a predetermined threshold value. The second processing operation is a result of measuring the voltage value of the output signal of the sensor unit with the signal processing unit. It is the operation | movement processed based on.

本発明のセンサシステムおよびセンサ信号処理方法によれば、センサユニットの通常動作時の出力信号処理のみを行う処理動作を主に行いつつ、センサユニットの故障時の出力信号処理を必要に応じて行うことができるため、信号処理ユニットにセンサユニットの故障状態の検知機能を持たせたまま、信号処理ユニットの消費電流を効果的に低減することができる。   According to the sensor system and the sensor signal processing method of the present invention, the output signal processing at the time of failure of the sensor unit is performed as necessary while mainly performing the processing operation for performing only the output signal processing at the time of normal operation of the sensor unit. Therefore, the current consumption of the signal processing unit can be effectively reduced while the signal processing unit has a function of detecting the failure state of the sensor unit.

本発明の実施形態を説明する。   An embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明の実施形態であるセンサシステムの一例を概略的に示す説明図である。図1において、センサシステム1は、センサユニット2と信号処理ユニット3とを備えている。   FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing an example of a sensor system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the sensor system 1 includes a sensor unit 2 and a signal processing unit 3.

センサユニット2は、センサ21と電源22とを備えている。電源22は、センサ21の出力信号を発生させるために設けられている。なお、電源22は、電源信号処理ユニット3から電源線等を介して供給されていてもよく、センサユニット2内に設置されている必要はない。   The sensor unit 2 includes a sensor 21 and a power source 22. The power source 22 is provided for generating an output signal of the sensor 21. The power supply 22 may be supplied from the power supply signal processing unit 3 via a power supply line or the like, and need not be installed in the sensor unit 2.

ここで、センサ21の出力インピーダンスが高い場合には、図2に示すように、センサ21の出力側に緩衝増幅器23を設けることで、センサユニット2の出力インピーダンスを低下させ、信号処理ユニット3の入力側におけるノイズの影響を最小限にとどめることができる。なお、緩衝増幅器23の電源としては、センサ21に接続されている電源22を共用してもよく、例えば電源信号処理ユニット3から電源線等を介して供給するなど、別の電源を用いてもよい。   Here, when the output impedance of the sensor 21 is high, by providing a buffer amplifier 23 on the output side of the sensor 21 as shown in FIG. The influence of noise on the input side can be minimized. As a power source for the buffer amplifier 23, the power source 22 connected to the sensor 21 may be shared. For example, another power source may be used such as supplying from the power signal processing unit 3 via a power line or the like. Good.

また、センサ21は、スイッチ、可変抵抗器、固定抵抗器(以下、単に「抵抗」とする)などを使用して構成することができるが、電圧出力するセンサであれば種類を問わず使用することが可能であり、例えば非接触型センサであるMRセンサやホールセンサなどを使用することもできる。以下、スイッチ、可変抵抗器、固定抵抗器などを使用してセンサ21を構成した例について説明する。   The sensor 21 can be configured by using a switch, a variable resistor, a fixed resistor (hereinafter simply referred to as “resistor”) or the like, but any sensor can be used as long as it outputs a voltage. For example, an MR sensor or a Hall sensor which is a non-contact type sensor can be used. Hereinafter, an example in which the sensor 21 is configured using a switch, a variable resistor, a fixed resistor, and the like will be described.

図3は、センサ21に2極スイッチを用いた一例を示す説明図であり、図4はセンサ21に3極スイッチを用いた一例を示す説明図であり、図5はセンサ21に可変抵抗器を用いた一例を示す説明図である。なお、本実施形態におけるセンサ21の構成は、図3〜図5に例示された構成には限られない。   3 is an explanatory diagram showing an example using a two-pole switch for the sensor 21, FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example using a three-pole switch for the sensor 21, and FIG. It is explanatory drawing which shows an example using. In addition, the structure of the sensor 21 in this embodiment is not restricted to the structure illustrated in FIGS.

図3において、センサ21は、電源側からグラウンド(以下、GNDとする)側の順に抵抗R31、R32、R33が直列接続され、抵抗R32と並列に2極スイッチ24が接続されて構成される。センサ21の出力信号は、図3においては2極スイッチ24の電源側(抵抗R31と抵抗R32の間)から取り出しているが、2極スイッチ24のGND側(抵抗R32と抵抗R33の間)から取り出してもよい。   In FIG. 3, the sensor 21 is configured by connecting resistors R31, R32, and R33 in series in the order from the power supply side to the ground (hereinafter referred to as GND) side, and connecting a two-pole switch 24 in parallel with the resistor R32. In FIG. 3, the output signal of the sensor 21 is taken from the power supply side (between the resistor R31 and the resistor R32) of the two-pole switch 24, but from the GND side (between the resistor R32 and the resistor R33) of the two-pole switch 24. You may take it out.

図4において、センサ21は、電源側からグラウンド(以下、GNDとする)側の順に抵抗R41、R42、R43が直列接続され、抵抗R42と並列に3極スイッチ25が接続されて構成される。   In FIG. 4, the sensor 21 is configured by connecting resistors R41, R42, and R43 in series in order from the power supply side to the ground (hereinafter referred to as GND) side, and connecting the three-pole switch 25 in parallel with the resistor R42.

図5において、センサ21は、電源側からグラウンド(以下、GNDとする)側の順に抵抗R51、可変抵抗器26、抵抗R52が直列接続されて構成される。センサ21の出力信号は、可変抵抗器26の可動部から取り出している。   In FIG. 5, the sensor 21 is configured by connecting a resistor R51, a variable resistor 26, and a resistor R52 in series from the power supply side to the ground (hereinafter referred to as GND) side. The output signal of the sensor 21 is taken out from the movable part of the variable resistor 26.

そして、図3〜図5に例示するようにセンサ21を構成することにより、センサユニット2の通常動作時および故障時に対応する出力信号を得ることができる。   Then, by configuring the sensor 21 as illustrated in FIGS. 3 to 5, it is possible to obtain output signals corresponding to the normal operation and failure of the sensor unit 2.

信号処理ユニット3は、センサユニット2の出力信号を検出する機能を備えている。信号処理ユニット3は、この機能を実現するため、A/Dコンバータ31と比較器32と演算器33とを備えている。A/Dコンバータ31はセンサユニット2の出力電圧をその電圧値に応じたディジタル信号に変換する動作を行い、比較器32は特定のしきい値によりセンサユニット2の出力電圧をHレベル(ほぼ電源電圧レベル)またはLレベル(ほぼGNDレベル)に変換する動作を行う。また、演算器33は、A/Dコンバータ31および比較器32の出力電圧を検出してセンサの開閉状態および故障状態を判定する機能を有する。   The signal processing unit 3 has a function of detecting the output signal of the sensor unit 2. The signal processing unit 3 includes an A / D converter 31, a comparator 32, and an arithmetic unit 33 in order to realize this function. The A / D converter 31 performs an operation of converting the output voltage of the sensor unit 2 into a digital signal corresponding to the voltage value. The comparator 32 converts the output voltage of the sensor unit 2 to the H level (almost power supply) according to a specific threshold value. The voltage level is converted to the L level (substantially the GND level). The computing unit 33 has a function of detecting the output voltage of the A / D converter 31 and the comparator 32 to determine the sensor open / closed state and the failure state.

信号処理ユニット3は、演算器33の入力側に入力切替手段34を備えている。この入力切替手段34は、センサユニット2の通常動作時の出力信号処理のみを主に行いつつ、センサユニット2の通常動作時および故障時の出力信号処理を行う第2の処理動作を必要に応じて行うために設けられている。   The signal processing unit 3 includes input switching means 34 on the input side of the arithmetic unit 33. The input switching means 34 performs a second processing operation for performing an output signal processing at the time of normal operation and failure of the sensor unit 2 while performing mainly output signal processing at the time of normal operation of the sensor unit 2 as necessary. Is provided to do.

また、信号処理ユニット3は、A/Dコンバータ31に接続された電源35を断続させる電源断続手段36を備えている。この電源断続手段36は、センサユニット2の通常動作時および故障時の出力信号処理を行う第2の処理動作を行うときのみA/Dコンバータ31を動作させるようにするために設けられている。   Further, the signal processing unit 3 is provided with a power supply interrupting means 36 for interrupting the power supply 35 connected to the A / D converter 31. The power supply interrupting means 36 is provided to operate the A / D converter 31 only when performing the second processing operation for performing the output signal processing during the normal operation and failure of the sensor unit 2.

演算器33は監視状態切替機能を備えており、入力切替手段34および電源断続手段36は、演算器33から出力される制御信号により制御される。なお、入力切替手段34および電源断続手段36は、半導体を用いたスイッチ回路、半導体スイッチング素子などを用いて構成してもよい。   The computing unit 33 has a monitoring state switching function, and the input switching unit 34 and the power supply interrupting unit 36 are controlled by a control signal output from the computing unit 33. The input switching unit 34 and the power supply interrupting unit 36 may be configured using a switch circuit using a semiconductor, a semiconductor switching element, or the like.

また、演算器33における監視状態切替機能は、第1の処理動作の時間間隔が第2の処理動作の時間間隔より短くなるように監視状態を切り替えるように設定されることで、A/Dコンバータ31の動作時間を必要最小限の時間に短縮することができ、信号処理ユニット3にセンサユニット2の故障状態の検知機能を持たせたまま信号処理ユニット3の消費電流を低減することができる。   Further, the monitoring state switching function in the computing unit 33 is set to switch the monitoring state so that the time interval of the first processing operation is shorter than the time interval of the second processing operation, so that the A / D converter The operation time 31 can be shortened to the minimum necessary time, and the current consumption of the signal processing unit 3 can be reduced while the signal processing unit 3 has the function of detecting the failure state of the sensor unit 2.

本実施形態によれば、信号処理ユニット3にセンサユニット2の故障状態の検知機能を持たせたまま信号処理ユニット3の消費電流を低減することができるが、以下にその具体的一例をセンサ信号処理方法として説明する。   According to the present embodiment, the current consumption of the signal processing unit 3 can be reduced while the signal processing unit 3 has the function of detecting the failure state of the sensor unit 2. This will be described as a processing method.

主に図1のセンサシステムを参照して説明する。まず、センサユニット2の出力信号の電圧値を、電圧の低い順に、センサ配線がGNDラインと短絡している状態(故障状態1)、センサ21が正常動作時の低電位である状態(正常状態1)、センサ21が正常動作時の高電位である状態(正常状態2)、センサ配線が開放した状態(故障状態2)、センサ配線が電源ラインと短絡した状態(故障状態3)の5つの状態となるように、センサ21の構成を最適化する。   Description will be made mainly with reference to the sensor system of FIG. First, the voltage value of the output signal of the sensor unit 2 is set in a state where the sensor wiring is short-circuited to the GND line in order of increasing voltage (failure state 1), and in a state where the sensor 21 is at a low potential during normal operation (normal state). 1) The sensor 21 has a high potential during normal operation (normal state 2), the sensor wiring is open (failure state 2), and the sensor wiring is short-circuited with the power supply line (failure state 3). The configuration of the sensor 21 is optimized so as to be in a state.

電源22の電圧が5Vの場合であれば、故障状態1、正常状態1、正常状態2、故障状態2、故障状態3の電圧を、例えばそれぞれ0〜0.75V、1.25V〜1.75V、2.25V〜2.75V、3.25V〜3.75V、4.25V〜5Vの範囲となるようにする。もちろん、電圧の範囲はこの範囲には限られない。   If the voltage of the power supply 22 is 5V, the voltages of the failure state 1, the normal state 1, the normal state 2, the failure state 2 and the failure state 3 are set to, for example, 0 to 0.75V and 1.25V to 1.75V, respectively. 2.25V-2.75V, 3.25V-3.75V, 4.25V-5V. Of course, the voltage range is not limited to this range.

次に、センサユニット2と信号処理ユニット3とを接続し、センサユニット2の出力信号がA/Dコンバータ31および比較器32に入力されるようにする。以下、信号処理ユニット3の処理動作および処理動作の切り替えについて説明する。   Next, the sensor unit 2 and the signal processing unit 3 are connected so that the output signal of the sensor unit 2 is input to the A / D converter 31 and the comparator 32. Hereinafter, the processing operation of the signal processing unit 3 and switching of the processing operation will be described.

信号処理ユニット3の第1の処理動作について説明する。比較器32は特定のしきい値Va(例えば2V)を持ち、比較器32の入力電圧に対して、しきい値以上であれば高電位出力を、しきい値以下であれば低電位出力を出力し、2値の電圧値に変換する。そして、演算器33は、その入力側に設けられた入力切替手段34を通して比較器32の出力を検出する。この場合、電源断続手段36はA/Dコンバータ31に電源35からの電力を供給しないようにして、信号処理ユニット3全体の消費電力を低減させる。   A first processing operation of the signal processing unit 3 will be described. The comparator 32 has a specific threshold value Va (for example, 2V). If the input voltage of the comparator 32 is equal to or higher than the threshold value, a high potential output is output. Output and convert to binary voltage value. The computing unit 33 detects the output of the comparator 32 through the input switching means 34 provided on the input side. In this case, the power supply interrupting means 36 does not supply power from the power supply 35 to the A / D converter 31 to reduce the power consumption of the entire signal processing unit 3.

信号処理ユニット3の第2の処理動作について説明する。センサユニット2の通常動作時および故障時の出力信号処理を行う場合には、電源断続手段36はA/Dコンバータ31に電源35からの電力を供給し、演算器33は、その入力側に設けられた入力切替手段34を通してA/Dコンバータ31の出力を検出する。   The second processing operation of the signal processing unit 3 will be described. When performing output signal processing during normal operation and failure of the sensor unit 2, the power supply interrupting means 36 supplies power from the power supply 35 to the A / D converter 31, and the calculator 33 is provided on the input side thereof. The output of the A / D converter 31 is detected through the input switching means 34.

信号処理ユニット3における消費電流の大きさは、例えば、第1の処理動作では数十μA程度であり、第2の処理動作では10〜30mA程度となるので、第1の処理動作では第2の処理動作の数百分の1程度の消費電流で済むため、消費電力の低減が図られる。   For example, the current consumption in the signal processing unit 3 is about several tens of μA in the first processing operation and about 10 to 30 mA in the second processing operation. Since the current consumption is about one hundredth of the processing operation, the power consumption can be reduced.

信号処理ユニット3における第1の処理動作と第2の処理動作との切り替えは、演算器33から出力される制御信号により入力切替手段34および電源断続手段36を制御することで行う。例えば、第1の処理動作を9回連続で行った後で第2の処理動作を1回行うことを繰り返す。この場合、10回に1回のタイミングで故障の検出を行うことになり、第2の処理動作を毎回行うよりも故障の検出時間が長くなるが、第1の処理動作または第2の処理動作を行う時間間隔を数ms〜数百ms程度で行えば、数秒以内には故障検出ができるため、実用上問題となることはない。   Switching between the first processing operation and the second processing operation in the signal processing unit 3 is performed by controlling the input switching means 34 and the power supply interrupting means 36 by a control signal output from the computing unit 33. For example, after the first processing operation is performed nine times continuously, the second processing operation is repeated once. In this case, the failure detection is performed at a timing of once every 10 times, and the failure detection time is longer than when the second processing operation is performed every time. However, the first processing operation or the second processing operation is performed. If the time interval for performing the operation is several ms to several hundred ms, the failure can be detected within a few seconds, so there is no practical problem.

ここで、故障状態の検出時間を調整したい場合には、第2の処理動作の割合を変えること、第1の処理動作または第2の処理動作を行う時間間隔を調整することなどで対応することができる。   Here, when it is desired to adjust the detection time of the failure state, it is necessary to change the ratio of the second processing operation, or adjust the time interval for performing the first processing operation or the second processing operation. Can do.

本実施形態のセンサシステムおよびセンサ信号処理方法は、例えばドアのオープン・クローズ用スイッチ、シートベルトのバックルスイッチなどに好適に利用できるほか、ドアの開閉検知スイッチなどにも適用することができる。   The sensor system and the sensor signal processing method of this embodiment can be suitably used for, for example, a door open / close switch, a seat belt buckle switch, and the like, and can also be applied to a door open / close detection switch.

本発明の実施形態であるセンサシステムの一例を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly an example of the sensor system which is embodiment of this invention. センサの出力側に緩衝増幅器を設けた例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example which provided the buffer amplifier in the output side of a sensor. センサに2極スイッチを用いた一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example which used the 2 pole switch for the sensor. センサに3極スイッチを用いた一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example which used the 3 pole switch for the sensor. センサに可変抵抗器を用いた一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example which used the variable resistor for the sensor.

符号の説明Explanation of symbols

1 センサシステム
2 センサユニット
3 信号処理ユニット
21 センサ
22 電源
23 緩衝増幅器
24 2極スイッチ
25 3極スイッチ
26 可変抵抗器
31 A/Dコンバータ
32 比較器
33 演算器
34 入力切替手段
35 電源
36 電源断続手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor system 2 Sensor unit 3 Signal processing unit 21 Sensor 22 Power supply 23 Buffer amplifier 24 2 pole switch 25 3 pole switch 26 Variable resistor 31 A / D converter 32 Comparator 33 Calculator 34 Input switching means 35 Power supply 36 Power supply interruption means

Claims (7)

センサユニットと、該センサユニットの出力信号を処理する信号処理ユニットとを備えたセンサシステムにおいて、
前記信号処理ユニットは、前記センサユニットの通常動作時の出力信号処理のみを行う第1の処理動作と、前記センサユニットの通常動作時および故障時の出力信号処理を行う第2の処理動作とを切り替える処理状態切替機能を備えており、
前記第1 の処理動作は、前記センサユニットの出力信号の電圧値を所定のしきい値により2 値の電圧値に変換し、前記第2 の処理動作は、前記センサユニットの出力電圧をその電圧値に応じたディジタル信号に変換する動作である
ことを特徴とするセンサシステム。
In a sensor system comprising a sensor unit and a signal processing unit for processing an output signal of the sensor unit,
The signal processing unit includes a first processing operation that performs only output signal processing during normal operation of the sensor unit, and a second processing operation that performs output signal processing during normal operation and failure of the sensor unit. It has a processing state switching function to switch ,
In the first processing operation, the voltage value of the output signal of the sensor unit is converted into a binary voltage value by a predetermined threshold value, and in the second processing operation, the output voltage of the sensor unit is converted into the voltage value. A sensor system characterized in that it is an operation of converting into a digital signal according to a value .
前記処理状態切替機能は、前記第1の処理動作の時間間隔が前記第2の処理動作の時間間隔より短くなるように処理状態を切り替える機能であることを特徴とする、請求項1記載のセンサシステム。   The sensor according to claim 1, wherein the processing state switching function is a function of switching a processing state so that a time interval of the first processing operation is shorter than a time interval of the second processing operation. system. 前記センサユニットの出力信号はアナログ電圧信号であることを特徴とする、請求項1または請求項2記載のセンサシステム。   3. The sensor system according to claim 1, wherein the output signal of the sensor unit is an analog voltage signal. 前記信号処理ユニットは電池に接続されて該電池から直接電源の供給を受けていることを特徴とする、請求項1〜請求項記載のセンサシステム。 The signal processing unit is characterized that the apparatus is supplied with power directly from the battery is connected to the battery, claims 1 to 3 sensor system according. センサユニットの出力信号を処理するセンサ信号処理方法において、
前記センサユニットの通常動作時の出力信号処理のみを行う第1の処理動作と、前記センサユニットの通常動作時および故障時の出力信号処理を行う第2の処理動作とを切り替え
前記第1 の処理動作は、前記センサユニットの出力信号の電圧値を所定のしきい値により2 値の電圧値に変換し、前記第2 の処理動作は、前記センサユニットの出力電圧をその電圧値に応じたディジタル信号に変換する動作である
ことを特徴とするセンサ信号処理方法。
In a sensor signal processing method for processing an output signal of a sensor unit,
Switching between a first processing operation that performs only output signal processing during normal operation of the sensor unit and a second processing operation that performs output signal processing during normal operation and failure of the sensor unit ;
In the first processing operation, the voltage value of the output signal of the sensor unit is converted into a binary voltage value by a predetermined threshold value, and in the second processing operation, the output voltage of the sensor unit is converted into the voltage value. A sensor signal processing method, characterized in that the operation is a conversion into a digital signal corresponding to the value .
前記第1の処理動作の時間間隔が前記第2の処理動作の時間間隔より短くなるように処理動作を切り替えることを特徴とする、請求項記載のセンサ信号処理方法。 6. The sensor signal processing method according to claim 5 , wherein the processing operation is switched so that the time interval of the first processing operation is shorter than the time interval of the second processing operation. 前記第1の処理動作は、前記センサユニットの出力信号の電圧値を所定のしきい値により2値の電圧値に変換し、該変換後の電圧を前記信号処理ユニットで測定した結果に基づいて処理する動作であり、前記第2の処理動作は、前記センサユニットの出力信号の電圧値を前記信号処理ユニットで測定した結果に基づいて処理する動作であることを特徴とする、請求項または請求項記載のセンサ信号処理方法。 The first processing operation is based on a result of converting a voltage value of an output signal of the sensor unit into a binary voltage value by a predetermined threshold value and measuring the converted voltage by the signal processing unit. an operation of processing, the second processing operation, characterized in that the voltage value of the output signal of the sensor unit is an operation of processing based on the result measured by the signal processing unit, according to claim 5 or The sensor signal processing method according to claim 6 .
JP2003303804A 2003-08-28 2003-08-28 Sensor system and sensor signal processing method Expired - Lifetime JP3923456B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003303804A JP3923456B2 (en) 2003-08-28 2003-08-28 Sensor system and sensor signal processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003303804A JP3923456B2 (en) 2003-08-28 2003-08-28 Sensor system and sensor signal processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005071287A JP2005071287A (en) 2005-03-17
JP3923456B2 true JP3923456B2 (en) 2007-05-30

Family

ID=34407666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003303804A Expired - Lifetime JP3923456B2 (en) 2003-08-28 2003-08-28 Sensor system and sensor signal processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3923456B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107590975B (en) * 2017-09-08 2019-04-16 北京航空航天大学 The implementation method of warning system based on optical fiber, smart coat and piezoelectric transducer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005071287A (en) 2005-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7417438B2 (en) Battery voltage measurement apparatus
JP5288566B2 (en) Integrated circuit comprising a multipurpose node configured to receive a threshold voltage and provide a fault signal
KR101445424B1 (en) Detection circuit and sensor device
US10288694B2 (en) Secondary battery monitoring device and method for diagnosing failure
WO2018207319A1 (en) Electronic control device
JP4743135B2 (en) Detection system
US7994771B2 (en) Current measurement circuit, current detection circuit and saturation prevention and recovery circuit for operational amplifier
KR20140132001A (en) Sequencer analog output unit
JP2011130077A (en) Digital signal output circuit
JP3923456B2 (en) Sensor system and sensor signal processing method
JP2010154441A (en) Apparatus and method for diagnosing fault of a/d input circuit
US20120101655A1 (en) Electronic control device
US10361570B2 (en) Charging/discharging control circuit and battery apparatus including voltage or current detection for secondary batteries
JP2018045583A (en) Signal processing device
US11079409B2 (en) Assembly with at least two redundant analog input units for a measurement current
US20190235006A1 (en) Wiring line abnormality detecting device
JP2006349466A (en) Temperature detecting device
JP5989171B1 (en) CURRENT DETECTION CIRCUIT AND ELECTRIC CONTROL DEVICE FOR VEHICLE HAVING THE CIRCUIT
EP3754843B1 (en) Voltage-current conversion circuit and charge-discharge control device
US8384355B2 (en) Battery state monitoring circuit and battery device
JP5752086B2 (en) Secondary battery monitoring device
US5428492A (en) Current driver having voltage transition failure-based short circuit protection circuit
JP2012156659A (en) Current detection circuit
JP2000304800A (en) Device and method for detecting breaking of wire
JP4924877B2 (en) Analog output device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061013

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070221

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3923456

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110302

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120302

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130302

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130302

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140302

Year of fee payment: 7

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term