(57)【要約】      （修正有）【課題】信頼性を向上した慣性力検出装置を提供する。【解決手段】互いに直交する第１の方向および第２の方向に変位可能な振動体１０２を有し、振動体１０２を第１の方向に振動させた状態において角速度の発生により振動体１０２が第２の方向に変位したときの変位量を角速度として検出する慣性力検出装置１０１において、デジタル信号処理手段１５０と、デジタル信号処理手段１５０のレジスタ部１５３および演算部１５４の故障を検出する手段１５６と、故障の検出結果を外部に出力する手段１７１と、で構成し、慣性力データとともに故障検出データも出力するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する第１の方向および第２の方向に変位可能な振動体を有し、前記振動体を第１の方向に振動させた状態において角速度の発生により前記振動体が第２の方向に変位したときの変位量を角速度として検出する慣性力検出装置において、
第１の方向および第２の方向の変位量を加速度として検出するためのデジタル信号処理手段と、
前記デジタル信号処理手段のレジスタ部および演算部の故障を検出する手段と、
前記故障を検出する手段の検出結果を外部に出力する手段と、を有することを特徴とする慣性力検出装置。
【請求項２】
互いに直交する第１の方向および第２の方向に変位可能な振動体と、
第１の方向の変位量を加速度として検出するため第１のデジタル信号処理手段と、
第２の方向の変位量を加速度として検出するための第２のデジタル信号処理手段と、
前記２つのデジタル信号処理手段のレジスタ部および演算部の故障を検出する手段と、
前記故障を検出する手段の検出結果を外部に出力する手段と、を有することを特徴とする慣性力検出装置。
【請求項３】
互いに直交する第１の方向および第２の方向に変位可能な振動体を有し、前記振動体を第１の方向に振動させた状態において角速度の発生により前記振動体が第２の方向に変位したときの変位量を角速度として検出する慣性力検出装置において、
第１の方向および第２の方向の変位量を加速度として検出するための第１のデジタル信号処理手段と、
前記第１のデジタル信号処理手段と並行して同一の処理を実行する第２のデジタル信号処理手段と、
前記第１および第２のデジタル信号処理手段のレジスタ部および演算部の故障を検出する手段と、
前記第１および第２のデジタル信号処理手段の故障検出結果に応じて、前記第１および第２のデジタル信号処理手段による角速度および加速度の検出信号を選択して出力する手段と、を有することを特徴とする慣性力検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の慣性力検出装置において、
前記デジタル信号処理手段のレジスタ部は、複数のレジスタを有し、
前記演算部は、複数の演算器を有し、
前記レジスタ部および演算部の故障を検出する手段は、前記角速度および加速度の検出処理と同じ周期で故障検出処理が実行され、
１つの周期で実行する故障検出処理は、１つのレジスタおよび１つの演算器の故障検出であることを特徴とする慣性力検出装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の慣性力検出装置において、
デジタル信号処理手段は、デジタル・シグナル・プロセッサまたはマイクロプロセッサであることを特徴とする慣性力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度、加速度等の慣性センサの診断に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の走行時の安全を確保するためには、角速度や加速度を検出するセンサが必要となる。これらセンサを、エンジンルームのように温度変化範囲が広く、振動や電磁ノイズの影響が大きい環境に設置して動作させる場合、センサ出力の信頼性を高く保つための工夫が必要になる。
【０００３】
そこで、このような環境において用いられるセンサは、センサ内部に自己診断機能を備え、外部装置に対しその診断情報をセンサ出力とともに送信する。外部装置は、受信した診断情報を基に、受信したセンサ出力が正常であるか否かを判断し、そのセンサ出力を採用するか否かを決定する。
【０００４】
特許文献１および２には、角速度や加速度などの慣性力を検出し、その検出結果と、センサの稼働状況についての診断結果とを、外部装置に送信するセンサが記載されている。特許文献１に記載されている技術では、センサ出力と同一時点における故障診断出力を出力回路にて時分割して出力する。また、特許文献２に記載されている技術では、センサの制御、センサ出力の補正、故障診断などの処理をデジタルシグナルプロセッサを用いたプログラム処理にて実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３１１４９６号公報
【特許文献２】特開２０００−２５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、センサの駆動回路、検出回路、処理回路が独立しており、それぞれの回路に対して故障検出を行う回路構成としている。そのため、各回路に対して個別の故障検出回路が必要となる。また、特許文献２では、センサの駆動、検出、診断等の処理をデジタル信号処理手段であるデジタルシグナルプロセッサで実行している。そのため、レジスタ部と演算部の診断が必要となる。
【０００７】
本発明は、信頼性を向上した慣性力検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る慣性力検出装置は、デジタル信号処理手段と、前記デジタル信号処理手段のレジスタ部および演算部の故障を検出する手段と、前記故障の検出結果を外部に出力する手段とで構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、信頼性を向上した慣性力検出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施形態の慣性センサ診断装置のブロック図である。
【図２】第一の実施形態のプログラムＲＯＭに格納する処理のフローチャートである。
【図３】ＤＳＰレジスタ診断処理のフローチャートである。
【図４】ＤＳＰ演算診断処理のフローチャートである。
【図５】ＤＳＰ故障検出部のブロック図である。
【図６】第一の実施形態の通信部のブロック図である。
【図７】通信部の送信データタイムチャートと診断情報の内訳である。
【図８】第二の実施形態の慣性センサ診断装置のブロック図である。
【図９】第二の実施形態のプログラムＲＯＭに格納する処理のフローチャートである。
【図１０】第二の実施形態の通信部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の第一の実施形態に係る慣性センサ診断装置のブロック図である。図１において、角速度センサ１０１は、角速度を検出するセンサであり、振動子１０２、固定電極１０３、電極１０４および１０５、固定電極１０６および１０７を備える。
【００１２】
振動子１０２は、所定の質量を持ち、所定の振動周波数で振動軸方向に振動する。固定電極１０３は、振動子１０２の振動方向の振動振幅および振動周波数を調整するために静電気力を作用させる。電極１０４および１０５は、振動子１０２の振動振幅および振動周波数を静電容量の変化によって検出する。固定電極１０６および１０７は、角速度を印加すると生じるコリオリ力により振動軸と直角の方向に振動子１０２に生じる変位を静電容量の変化によって検出する。
【００１３】
容量検出器１１０は、角速度センサ１０１と固定電極１０４の間の静電容量および角速度センサ１０１と固定電極１０５の間の静電容量の差分を検出することにより、角速度センサ１０１に働く振動方向の変位を検出する。そして、ＡＤ変換器１４５で容量検出器１１０の出力をデジタル信号に変換し、デジタルシグナルプロセッサ（以下ＤＳＰ−Ａと称す）１５０に入力する。
【００１４】
容量検出器１１２は、振動子１０２と固定電極１０６の間の静電容量および振動子１０２と固定電極１０７の間の静電容量の差分を検出することにより、振動子１０２に働くコリオリ力による変位を検出する。そして、ＡＤ変換器１４６によりデジタル信号に変換し、ＤＳＰ−Ａ１５０に入力する。
【００１５】
Ｘ加速度センサ１２１は、振動子１２８、電極１３０および１３１を有する。振動子１２８は、左右方向（以下、Ｘ軸方向と称す）に加速度が加わったときに変位する。電極１３０は、Ｘ軸方向の変位量を静電容量の変化によって検出する。電極１３１は、電圧を印加し、強制的に振動子１２８をＸ軸方向に変位させる。容量検出器１３５は、変位による静電容量の変化を検出し電圧として出力する。ＡＤ変換器１４８は、容量検出器１３５が検出した電圧をデジタル信号に変換し、ＤＳＰ−Ａ１５０に入力する。
【００１６】
Ｙ加速度センサ１２２は、振動子１２９、電極１３２および１３３を有する。振動子１２９は、前後方向（以下、Ｙ軸方向と称す）に加速度が加わったときに変位する。電極１３２は、Ｙ軸方向の変位量を静電容量の変化によって検出する。電極１３３は、電圧を印加し、強制的に振動子１２９をＹ軸方向に変位させる。容量検出器１３６は、変位による静電容量の変化を検出し電圧として出力する。ＡＤ変換器１４９は、容量検出器１３６が検出した電圧をデジタル信号に変換し、ＤＳＰ−Ｂ１６０に入力する。
【００１７】
温度センサ１３７は、周囲温度を検出し電圧に変換して出力する。ＡＤ変換器１３８は、温度センサ１３７の出力電圧をデジタル信号に変換し、ＤＳＰ−Ａ１５０およびＤＳＰ−Ｂ１６０に入力する。
【００１８】
プログラムＲＯＭ１５１は、ＤＳＰ−Ａ１５０で実行する処理プログラムを格納するリード・オンリー・メモリーである。格納するプログラムの実施例については、図２で説明する。
【００１９】
ＤＳＰ−Ａ１５０は、角速度センサ１０１の駆動、角速度の検出およびＸ方向の加速度検出を実行するデジタルシグナルプロセッサである。センサの制御を実行するプログラムを格納したプログラムＲＯＭ１５１に対しメモリデータを読み出すためのアドレス信号を出力するプログラムカウンタ１５５と、入力するメモリデータを解釈し実行する命令実行部１５２と、外部から入力されるデータおよび演算データを格納するレジスタ１５３と、命令実行部１５２からの指示でデジタル演算を実行する演算部１５４から構成される。
【００２０】
プログラムＲＯＭ１６１は、ＤＳＰ−Ｂ１６０で実行する処理プログラムを格納するリード・オンリー・メモリーである。格納するプログラムの実施例については、図２で説明する。
【００２１】
ＤＳＰ−Ｂ１６０は、Ｙ方向の加速度検出およびセンサの診断を実行するデジタルシグナルプロセッサである。センサの制御を実行するプログラムを格納したプログラムＲＯＭ１５６に対しメモリデータを読み出すためのアドレス信号を出力するプログラムカウンタ１６５と、入力するメモリデータを解釈し実行する命令実行部１６２と、外部から入力されるデータおよび演算データを格納するレジスタ１６３と、命令実行部１６２からの指示でデジタル演算を実行する演算部１６４から構成される。
【００２２】
ＲＡＭ１５５は、ＤＳＰ−Ａ１５０からＤＳＰ−Ｂ１６０に演算後のデータを受け渡すため一時データを格納するランダム・アクセス・メモリである。
【００２３】
ＤＳＰ故障検出部１５６は、ＤＳＰ−Ａ１５０とＤＳＰ−Ｂ１６０を診断するための診断用データの出力、診断出力の期待値確認および上記２つのＤＳＰに対する故障検出を行い故障フラグを通信１７１へ出力する。具体的な実施例については図５で説明する。
【００２４】
診断電圧制御１３９は、加速度センサが正常に稼動しているか否かを診断するため、強制的に振動子１２８をＸ軸方向に、振動子１２９をＹ軸方向に変位させ、電極１３１および１３３に電圧を印加する回路である。
【００２５】
通信部１７１は、角速度センサ１０１および加速度センサ１２１および１２２の出力と診断結果を外部装置に送信する回路である。具体的な実施例については図６で説明する。
【００２６】
図２は、プログラムＲＯＭ１５１および１６１に格納されている本実施例のセンサ制御プログラムを説明する図である。以下、図２の各ステップについて説明する。最初にプログラムＲＯＭ１５１について説明する。
（ステップＳ２００）
周期カウントは、プログラムＲＯＭ１５１内の一連の処理の実行回数を管理する周期カウンタである。ステップ２０１から２０５までの処理が１回終了するごとに１を加算する処理である。
（ステップＳ２０１）
角速度駆動は、角速度センサ１０１を振動軸方向に振動させる処理である。容量検出器１１０とＡＤ変換器１４５を介して得られる振動子１０２の変位信号に対し、振動子１０２の駆動方向の振動が共振状態となるように周波数と振幅を調整して交流の駆動信号を発生する。上記駆動信号をＤＳＰ−Ａ１５０からＤＡ変換器１４７を介して固定電極１０３に出力し角速度センサ１０１を共振周波数で常時振動させる。
（ステップＳ２０２）
角速度検出は、容量検出器１１２とＡＤ変換器１４６を介して得られる振動子１０２の変位信号に対し、上記共振周波数にて同期検波を行い振幅値を検出する。得られた振幅値を角速度の検出データとしてレジスタ１５３に格納する。その後、温度センサ１３７の検出値に応じて、レジスタ１５３に格納した角速度センサの検出値に対し、温度補正演算と、ローパスフィルタによる高周波ノイズ成分除去を実施する。
（ステップＳ２０３）
Ｘ加速度検出は、図１の容量検出器１３５とＡＤ変換器１４８を介して得られる振動子１２８の変位信号を左右方向の加速度センサ出力として、レジスタ１５３に格納する。その後、温度センサ１３７の検出値に応じて、加速度センサ１２８の出力に対し、温度補正演算と、ローパスフィルタによる高周波ノイズ成分除去を実施する。
（ステップＳ２０４）
ＤＳＰ−Ａレジスタ診断は、図１のＤＳＰ−Ａ１５０内のレジスタ部１５３について診断を実行する処理である。具体的な実施例は図３にて説明する。
（ステップＳ２０５）
ＤＳＰ−Ａ演算診断は、図１のＤＳＰ−Ａ１５０内の演算部１５４について診断を実行する手段である。具体的な実施例は図４にて説明する。
【００２７】
図１のＤＳＰ−Ａ１５０は上記５つのステップを順番に実行する。ステップＳ２０５を実行した後はステップＳ２０１に戻り再び一連のステップを順番に繰り返し実行する。例えばステップＳ２０１からステップＳ２０５までを５ｋＨｚ（１周期：０．２ミリ秒）で繰り返し実行する。
【００２８】
次にプログラムＲＯＭ１５８について以下説明する。
（ステップＳ２１０）
周期カウントは、プログラムＲＯＭ１６１内の一連の処理の実行回数を管理する周期カウンタである。ステップ２１１から２１４までの処理が１回終了するごとに１を加算する処理である。
（ステップＳ２１１）
Ｙ加速度検出は、図１の容量検出器１３６とＡＤ変換器１４９を介して得られる振動子１２９の変位信号を前後方向の加速度センサ出力として、レジスタ１６３に格納する。その後、温度センサ１３７の検出値に応じて、加速度センサ１２９の出力に対し、温度補正演算と、ローパスフィルタによる高周波ノイズ成分除去を実施する。
（ステップＳ２１２）
自己診断は、次に示す処理を実行する。
（１）ステップＳ２０１の角速度駆動の出力に基づき、振動子１０１の振動軸方向の駆動周波数および駆動振幅が正常か否かを判定する。
（２）角速度検出Ｓ２０２の出力に基づき、角速度出力が正常か否かを判定する。
（３）Ｘ加速度補正Ｓ２０３の出力に基づき、Ｘ方向の加速度センサが正常に稼動しているか否かを判定する。
（４）Ｙ加速度補正Ｓ２１２の出力に基づき、Ｙ方向の加速度センサが正常に稼動しているか否かを判定する。
（ステップＳ２１３）
ＤＳＰレジスタ診断は、図１のＤＳＰ−Ｂ１６０内のレジスタ部１６０について診断を実行する手段である。具体的な処理は図３で説明する。
（ステップＳ２１４）
ＤＳＰ演算診断は、図１のＤＳＰ−Ｂ１６０内の演算部１６１について診断を実行する手段である。具体的な処理は図４で説明する。
【００２９】
ＤＳＰ−Ｂ１６０は上記４つのステップを順番に実行する。ステップＳ２１４を実行した後はステップＳ２０１に戻り再び一連のステップを順番に繰り返し実行する。例えばステップＳ２１１からステップＳ２１５までを５ｋＨｚ（１周期：０．２ミリ秒）で繰り返し実行する。
【００３０】
図３は図２のＤＳＰレジスタ診断Ｓ２０４を説明するフローチャートである。なお、図２のＤＳＰレジスタ診断Ｓ２１３も同じ処理である。レジスタ診断は、ＤＳＰ内のレジスタに固有の番地を割り当てておき、図２のプログラムＲＯＭ１５１および１６１の処理を１回実行する毎に１つのレジスタの診断を実行する。たとえば、レジスタが１００個ある場合、ステップＳ２０１からステップＳ２０５までを５ｋＨｚ（１周期：０．２ミリ秒）で繰り返し実行する場合、１００周期（２０ミリ秒）で全てのレジスタの診断が終了する。診断方法としては、レジスタに保持されているデータを退避した後、診断用のテストデータを書き込み、書き込んだデータを読み出して確認することで、レジスタの書き込み、読み出し機能およびデータの保持機能を診断する。以下、各ステップについて説明する。
（ステップＳ３０１）
番地設定は、図１のレジスタ部１５３の中の診断対象となる１つのレジスタの番地を設定する手段である。ここでは、対象となるレジスタの番地を１つのみ指定する。この処理を実行するごとに番地を１ずつ加算していく。
（ステップＳ３０２）
実データ退避は、診断対象となるレジスタに格納されているデータを図１のＲＡＭ１５５に一時退避する機能である。
（ステップＳ３０３）
診断データ書込みは、図１のＤＳＰ故障検出１５６から出力される診断用のテストデータを書き込む処理である。
（ステップＳ３０４）
データ読出しは、診断用データを書き込んだレジスタからデータを読み出す処理である。
（ステップＳ３０５）
実データ復元は、ステップＳ３０２の実データ退避で図１のＲＡＭ１５５に格納した元のデータを読み出し診断対象のレジスタに書き込み、元の格納データに戻す処理である。
【００３１】
図４は、図２のＤＳＰ演算診断Ｓ２０５を説明するフローチャートである。なお、図２のＤＳＰ演算診断Ｓ２１４も同じ処理である。演算診断は、ＤＳＰ内のレジスタに固有の番地を割り当てておき、図２のプログラムＲＯＭ１５１および１６１の処理を１回実行する毎に１つの演算器の診断を実行する。たとえば、演算器が６個ある場合、ステップＳ２０１からステップＳ２０５までを５ｋＨｚ（１周期：０．２ミリ秒）で繰り返し実行する場合、６周期（１．２ミリ秒）で全ての演算器の診断が終了する。診断方法としては、診断対象の演算器の２つの入力部に、診断用の演算値と被演算値であるテストデータを入力し、演算後のデータを読み出して確認することで、演算器の入力、出力機能および演算機能を診断する。以下、各ステップについて説明する。
（ステップＳ４０１）
周期カウント値の検出は、図２のプログラムＲＯＭ１５１の（ステップＳ２００）の周期カウント値の値を取り込む処理である。
（ステップＳ４０２）
周期カウント値を６で除した余りを求める処理は、１周期毎に次に続く６つの処理の中から１つを順番に選択し実行するための処理である。
（ステップＳ４０３）
周期カウント値の６の剰余が“０“のとき、ステップＳ４０４へ進む。剰余が“０“以外のときステップＳ４０５へ進む。
（ステップＳ４０４）
図１のＤＳＰ−ＡおよびＢ内の演算部１５４および１６４の一機能である乗算器の診断を実行する。具体的な動作としては、乗算値と被乗算値を図１のＤＳＰ故障検出部１５６から入力し、乗算の実行後のデータをＤＳＰ故障検出部１５６に出力する。
（ステップＳ４０５）
周期カウント値の６の剰余が“１“のとき、ステップＳ４０６へ進む。剰余が“１“以外のときステップＳ４０７へ進む。
（ステップＳ４０６）
図１のＤＳＰ−ＡおよびＢ内の演算部１５４、１６１の一機能である加算器の診断を実行する。具体的な動作としては、加算値と被加算値を図１のＤＳＰ故障検出部１５６から入力し、加算実行後のデータをＤＳＰ故障検出部１５６に出力する。
（ステップＳ４０７）
周期カウント値の６の剰余が“２“のとき、ステップＳ４０８へ進む。剰余が“２“以外のときステップＳ４０９へ進む。
（ステップＳ４０８）
図１のＤＳＰ−ＡおよびＢ内の演算部１５４、１６１の一機能である減算器の診断を実行する。具体的な動作としては、減算値と被減算値を図１のＤＳＰ故障検出部１５６から入力し、減算実行後のデータをＤＳＰ故障検出部１５６に出力する。
（ステップＳ４０９）
周期カウント値の６の剰余が“３“のとき、ステップＳ４１０へ進む。剰余が“３“以外のときステップＳ４１１へ進む。
（ステップＳ４１０）
図１のＤＳＰ−ＡおよびＢ内の演算部１５４、１６１の一機能である比較器の診断を実行する。具体的な動作としては、比較値と被比較値を図１のＤＳＰ故障検出部１５６から入力し、比較実行後のデータをＤＳＰ故障検出部１５６に出力する。
（ステップＳ４１１）
周期カウント値の６の剰余が“４“のとき、ステップＳ４１２へ進む。剰余が“４“以外のときステップＳ４１３へ進む。
（ステップＳ４１２）
図１のＤＳＰ−ＡおよびＢ内の演算部１５４、１６１の一機能である論理積器の診断を実行する。具体的な動作としては、論理積値と被論理積値を図１のＤＳＰ故障検出部１５６から入力し、論理積実行後のデータをＤＳＰ故障検出部１５６に出力する。
（ステップＳ４１３）
周期カウント値の６の剰余が“５“のとき、ステップＳ４１４へ進む。剰余が“５“以外のとき処理を終了する。
（ステップＳ４１４）
図１のＤＳＰ−ＡおよびＢ内の演算部１５４、１６１の一機能である論理和器の診断を実行する。具体的な動作としては、論理和値と被論理和値を図１のＤＳＰ故障検出部１５６から入力し、論理和実行後のデータをＤＳＰ故障検出部１５６に出力する。
【００３２】
図５は、図１に示す故障検出部１５６を説明する図である。診断用データ記憶部５０１は、ＤＳＰ−Ａ１５０、ＤＳＰ−Ｂ１６０のレジスタ部１５３、１６３および演算部１５４、１６４の診断を実行するための診断用テスト入力データを格納する手段である。出力期待値格納部５０２は上記診断実行後の出力が正常か否かを判定するための出力期待値を格納する手段である。これらの格納手段は、レジスタファイルやプログラマブルＲＯＭで実現できる。周期カウンタ５０３は、図２のプログラムＲＯＭ１５１、１６１のプログラムが１周期実行されるのと同期して１ずつカウントアップする手段である。比較５０４〜５０９は２つの入力データを比較し、一致していれば“１”を出力し、一致していなければ“０”を出力する手段である。故障フラグ生成部５１０は、比較器５０４〜５０６の出力に基づき故障フラグを作成し出力する手段である。
【００３３】
具体的な動作としては、図２のステップＳ２００の周期カウント値と周期カウンタ５０３の出力を比較器５０６で比較し、一致していればＤＳＰ−Ａのプログラムカウンタ１５５の動作が正常であると判断し比較器５０６は“１”を出力する。また、図３のＤＳＰ−Ａのレジスタ診断出力と出力期待値５０２の出力を比較器５０５で比較し、一致していれば“１”を出力する。そして、前記２つの比較器の出力の論理積を求め、さらに出力を反転し、ＤＳＰ−Ａレジスタ故障フラグとして正常を示す“０”を出力する。一方で、どちらかの出力が１周期でも異常“１”が出力されて場合は、内部のラッチで値を保持され、それ以降は常にＤＳＰ−Ａレジスタ故障フラグとして故障を示す“１”を出力する。ＤＳＰ−Ａ演算故障フラグ、ＤＳＰ−Ｂレジスタ故障フラグおよびＤＳＰ−Ｂ演算故障フラグについても同様な処理を実行する。
【００３４】
図６は、図１に示す通信部１７１を説明する図である。通信部１７１は、角速度、Ｘ加速度およびＹ加速度のセンサ出力を外部装置に送信する。また、自己診断とＤＳＰ故障検出の出力を併せて外部装置に送信する。具体的な処理を以下説明する。レジスタ６０１〜６０３は図２の角速度検出（ステップＳ２０２）、Ｘ加速度検出（ステップＳ２０３）およびＹ加速度検出（ステップＳ２１１）がそれぞれ検出し補正したセンサ出力を格納する。またレジスタ３０４は自己診断処理（ステップＳ２１２）の診断結果とＤＳＰ故障検出部１５６の出力を格納する。カウンタ６０５は、外部装置から転送クロックが１６個入力する毎に１ずつカウントアップし、０から３までの値を繰り返し出力する。セレクタ６０６は４つのレジスタ出力をカウンタ６０５の出力に応じて選択して出力する。パラレル・シリアル変換６０７は、セレクタ６０６から出力する１６ビットのパラレルデータを１ビットのシリアルデータに変換し、外部へ送信データとして出力する。
【００３５】
図７は本実施例の通信のタイムチャートを示したものである。転送クロックが外部装置から入力されると、１６クロック単位でレジスタ６０１〜６０４に格納されたデータが順番に１ビットずつ出力される。次に、出力する診断情報の実施例について説明する。診断情報６０４に格納されるデータは１６ビットで構成される。各ビットはそれぞれ、以下の項目に対する診断結果を０（正常）または１（異常）によって示す。
（ビットｂ１５）角速度センサ１０１の駆動機能（ステップＳ２１２）
（ビットｂ１４）角速度センサ１０１の角速度検出機能（ステップＳ２１２）
（ビットｂ１３）Ｘ方向加速度センサ１２８の加速度検出機能（ステップＳ２１２）
（ビットｂ１２）Ｙ方向加速度センサ１２８の加速度検出機能（ステップＳ２１２）
（ビットｂ１１）ＤＳＰ−Ａのレジスタ部診断結果（ステップＳ２０４）
（ビットｂ１０）ＤＳＰ−Ａの演算部診断結果（ステップＳ２０５）
（ビットｂ９）ＤＳＰ−Ｂのレジスタ診断結果（ステップＳ２１３）
（ビットｂ８）ＤＳＰ−Ｂの演算部診断結果（ステップＳ２１４）
また、下位８ビットは周期カウンタの値を出力し、センサが周期動作を正常に行っていることを示す。
（ビットｂ７〜ｂ０）周期カウント値（周期カウンタ５０３の出力）
本実施例によれば、慣性センサの稼働時にＤＳＰ−Ａ、ＤＳＰ−Ｂの故障検出結果を得ることができ、センサ出力の信頼性を向上できる。また、２つのデジタル信号処理手段（ＤＳＰ−Ａ、ＤＳＰ−Ｂ）にて同一の慣性力検出処理を実行することで、片方が故障しても正常な慣性力センサの検出信号を得ることができる。
【００３６】
次に第二の実施形態について説明する。
【００３７】
第一の実施形態に対して異なる点は、ＤＳＰ−ＡとＤＳＰ−Ｂが同じ処理を実行することである。ＤＳＰ−Ａのレジスタ部と演算部が正常である場合、ＤＳＰ−Ａの慣性力検出信号を外部に送出する。ＤＳＰ−Ａのレジスタ部と演算部の少なくとも一方が異常である場合、ＤＳＰ−Ｂの慣性力検出信号を外部に送出する。このような処理構成とすることで、一方のＤＳＰが故障した場合でも、正常なセンサ出力を送信することができる。図８〜図１０にて実施例を説明する。
【００３８】
図８は、本発明の第二の実施形態に係る慣性力検出装置のブロック図である。第一の実施形態の全体ブロック図である図１に対し、ＡＤ変換器１４５〜１４９の出力をＤＳＰ−ＡおよびＤＳＰ−Ｂの両方に入力する。そして、ＤＳＰ−Ａのレジスタまたは演算部に故障があった場合には、通信部８０５で作成するＤＳＰ選択信号により、セレクタ８０１により駆動信号出力用のＤＡ変換器１４７への入力としてＤＳＰ−Ｂの出力を選択する。同様にセレクタ８０２により、診断電圧制御部１３９への入力電圧としてＤＳＰ−Ｂの出力を選択する。
【００３９】
図９は図８に示すプログラムＲＯＭ８０３および８０４に格納されるプログラムを示したものである。第一の実施形態の図２に示す２つのプログラムＲＯＭの処理を全て１つのプログラムＲＯＭで実行する構成であり、２つのプログラムＲＯＭには同一のプログラムを格納する。
【００４０】
図１０は図８の通信部８０５の実施例を示したものである。論理和回路１００１は図５のＤＳＰ故障検出部１５８から出力されるＤＳＰ−Ａのレジスタ部と演算部の故障フラグ信号の少なくとも一方が故障の場合にＤＳＰ選択信号として“１”を出力する手段である。セレクタ１００２は、ＤＳＰ−Ａからの角速度検出信号、Ｘ加速度検出信号、Ｙ加速度検出信号および診断結果信号とＤＳＰ−Ｂからの前記信号を選択する手段であり、ＤＳＰ選択信号が“０”の場合にＤＳＰ−Ａからの出力を、ＤＳＰ選択信号が“１”の場合にＤＳＰ−Ｂからの出力を選択して出力する。それ以外のブロックについては第一の実施形態の図６の通信ブロック図と同じ処理を行う。
【符号の説明】
【００４１】
１０１：角速度センサ、１０２：振動子、１０３：固定電極、１０４および１０５：電極、１０６および１０７：固定電極、１１０：容量検出器、１１２：容量検出器、１２１：Ｘ方向加速度センサ、１２２：Ｙ方向加速度センサ、１２８および１２９：振動子、１３０〜１３３：電極、１３５および１３６：容量検出器、１３７：温度センサ、１３８：ＡＤ変換器、１３９：診断電圧制御部、１４０：Ｘ軸方向加速度特性補正部、１４１：Ｙ軸方向加速度特性補正部、１４５〜１４９：ＡＤ変換器、１４７：ＤＡ変換器、１５０：デジタル・シグナル・プロセッサ、１５１：プログラムＲＯＭ、１５２：命令実行部、１５３：レジスタ部、１５４：演算部、１５５：ＲＡＭ，１５６：ＤＳＰ故障検出部、１６０：デジタル・シグナル・プロセッサ、１６１：プログラムＲＯＭ、１６２：命令実行部、１６３：レジスタ部、１６４：演算部、１７１：通信部、５０１：診断用データＲＯＭ、５０２：出力期待値ＲＯＭ、５０３：周期カウンタ、５０４〜５０９：比較器、５１０および５１１：故障フラグ生成部、６０１〜６０４：レジスタ、６０５：カウンタ、６０６：セレクタ、６０７：パラレル・シリアル変換器、８０１および８０２：セレクタ、８０３および８０４：プログラムＲＯＭ、８０５：通信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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