(57)【要約】【課題】本発明は、センサ装置の検出精度を向上させることを目的とする。【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、位相調整部３０が前記ドライブ入力処理部１０の温度特性と検波部２１の温度特性との差を用いてドライブ信号の位相を調整する構成としたものである。この構成により、ドライブ入力処理部１０や検波部２１が温度特性を持っていても、位相調整部３０がドライブ入力処理部１０の温度特性と検波部２１の温度特性との差を用いてドライブ信号の位相を調整するため、ドライブ信号とセンス信号との周波数ずれの発生を抑制することができ、正しい検波を可能とすることができるため、その結果としてセンサ装置の検出精度を向上させることができるのである。【選択図】図１
2011069627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝達信号とセンス信号とを出力する検出デバイスと、
前記検出デバイスから出力された伝達信号の出力値を測定し
前記伝達信号をドライブ信号に変換し出力するドライブ入力処理部と、
前記センス信号の位相と前記ドライブ信号の位相の内少なくとも一方を
前記センス信号の位相と前記ドライブ信号の位相とが対応するよう調整し出力する位相調整部と、
前記ドライブ信号を用いて前記センス信号の検波を行う検波部と、
前記検波部により検波されたセンス信号を平滑化するセンスフィルタ部と、
前記センスフィルタ部により平滑化されたセンス信号を出力する出力端子とを備え、
前記位相調整部が
前記ドライブ入力処理部の温度特性と前記検波部の温度特性との差を用いて
前記ドライブ信号の位相を調整する
センサ装置。
【請求項２】
前記位相調整部が
前記ドライブ入力処理部と前記検波部との間において電気的に接続され
前記ドライブ信号の位相を前記センス信号の位相に対応させて調整し、
前記検波部が
前記位相調整部から出力されたドライブ信号を用いて
前記検出デバイスから出力されたセンス信号の検波を行う
請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記位相調整部が
前記検出デバイスと前記検波部との間において電気的に接続され
前記センス信号の位相を前記ドライブ信号の位相に対応させて調整し、
前記検波部が
前記ドライブ入力処理部から出力されたドライブ信号を用いて
前記位相調整部から出力されたセンス信号の検波を行う
請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記位相調整部が
前記検出デバイス及びドライブ入力処理部と前記検波部との間において電気的に接続され
前記センス信号の位相と前記ドライブ信号の位相の内少なくとも一方を
前記センス信号の位相と前記ドライブ信号の位相とが対応するよう調整し、
前記検波部が
前記位相調整部から出力されたドライブ信号を用いて
前記位相調整部から出力されたセンス信号の検波を行う
請求項１に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、航空機、船舶、ロボット、その他各種電子機器等に用いられるセンサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種のセンサ装置は、図１３に示すごとく、伝達信号とセンス信号とを出力する検出デバイス１と、前記検出デバイス１から出力された伝達信号の出力値を測定し前記伝達信号をドライブ信号に変換し出力するドライブ入力処理部２と、前記センス信号の位相と前記ドライブ信号の位相の内少なくとも一方を前記センス信号の位相と前記ドライブ信号の位相とが対応するよう調整し出力する位相調整部３と、前記ドライブ信号を用いて前記センス信号の検波を行う検波部４と、前記検波部４により検波されたセンス信号を平滑化するセンスフィルタ部５と、前記センスフィルタ部５により平滑化されたセンス信号を出力する出力端子６とを備えた構成としていた。
【０００３】
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２６７４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来のセンサ装置では、検出精度が悪いことが問題となっていた。
【０００６】
すなわち、上記従来の構成においては、ドライブ入力処理部２と検波部４とが温度特性を持つため、前記検波部４での検波において、前記ドライブ信号と前記センス信号との周波数がずれてしまい、正しい検波がなされず、オフセットエラーが発生してしまい、その結果として検出精度が悪くなってしまっていた。
【０００７】
そこで本発明は、センサ装置の検出精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために本発明は、前記位相調整部が前記ドライブ入力処理部の温度特性と前記検波部の温度特性との差を用いて前記ドライブ信号の位相を調整する構成としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この構成により、ドライブ入力処理部や検波部が温度特性を持っていても、前記位相調整部が前記ドライブ入力処理部の温度特性と前記検波部の温度特性との差を用いて前記ドライブ信号の位相を調整するため、前記ドライブ信号と前記センス信号との周波数ずれの発生を抑制することができ、正しい検波を可能とすることができるため、その結果としてセンサ装置の検出精度を向上させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の回路図
【図２】本発明の実施の形態１のセンサ装置におけるドライブ信号とセンス信号との位相差の温度特性図
【図３】本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の回路図
【図４】本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の回路図
【図５】本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の回路図
【図６】本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の回路図
【図７】本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の回路図
【図８】本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の回路図
【図９】本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の回路図
【図１０】本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の回路図
【図１１】本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の回路図
【図１２】本発明の実施の形態１におけるセンサ装置の回路図
【図１３】従来のセンサ装置の回路図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるセンサ装置について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
本実施の形態におけるセンサ装置は、図１に示すごとく、伝達信号とセンス信号とを出力する検出デバイス１００と、前記検出デバイス１００から出力された伝達信号の出力値を測定し前記伝達信号をドライブ信号に変換し出力するドライブ入力処理部１０と、前記ドライブ信号の位相を前記センス信号の位相と対応するよう調整し出力する位相調整部３０と、前記位相調整部３０から出力された前記ドライブ信号を用いて前記センス信号の検波を行う検波部２１と、前記検波部２１により検波されたセンス信号を平滑化するセンスフィルタ部２２と、前記センスフィルタ部２２により平滑化されたセンス信号を出力する出力端子２４とを備えている。
【００１３】
ここで、前記ドライブ入力処理部１０はドライブ入力プリアンプ１０ａを有しており、前記ドライブ入力処理部１０にはドライブフィルタ部１１が電気的に接続されている。このドライブフィルタ部１１は、前記ドライブ信号から前記検出デバイス１００を駆動させる上で必要な周波数成分を抽出し、出力する。そして、この抽出された周波数成分を、前記ドライブフィルタ部１１に電気的に接続されたドライブ出力部１２が増幅し、ドライブ出力信号として前記検出デバイス１００へ出力する。
【００１４】
また、前記位相調整部３０と前記検波部２１との間には検波タイミング生成部３１を電気的に接続しており、この検波タイミング生成部３１が前記ドライブ信号から、クロック等の検波タイミング信号を生成している。
【００１５】
さらに、前記検出デバイス１００には、前記検出デバイス１００からのセンス信号の出力値を増幅し、不要成分を除去するセンス入力処理部２０が電気的に接続されており、このセンス入力処理部２０はセンス入力プリアンプ２０ａを有している。そして、前記センス入力処理部２０には、前記検波部２１が電気的に接続されている。さらに、前記センスフィルタ部２２と前記出力端子２４との間には、前記センス信号の増幅度、オフセット電圧などを調整するセンス出力部２３を電気的に接続している。
【００１６】
そして、前記位相調整部３０が前記ドライブ入力処理部１０の温度特性と前記検波部２１の温度特性との差を用いて前記ドライブ信号の位相を調整する構成としている。
【００１７】
具体的には、図２に示すごとく、あらかじめ各温度におけるドライブ信号の位相とセンス信号の位相との差を計測、あるいはシミュレーションを用いて算出しておく。そして、位相調整部３０に温度測定機能を付加しておき、当該温度測定機能による測定の結果、例えば、現在の温度がＡであれば、前記ドライブ信号の位相をａ［ｄｅｇ］進め、温度がＢであれば、前記ドライブ信号の位相をｂ［ｄｅｇ］遅らせ、温度がＣであれば、前記ドライブ信号の位相をｃ［ｄｅｇ］遅らせる。
【００１８】
このような構成、即ち、各温度において一律にドライブ信号の位相を調整するのではなく、前記位相調整部３０が前記ドライブ入力処理部１０の温度特性と前記検波部２１の温度特性との差を用いて前記ドライブ信号の位相を調整する構成とすることにより、ドライブ入力処理部１０や検波部２１が温度特性を持っていても、前記位相調整部３０が前記ドライブ入力処理部１０の温度特性と前記検波部２１の温度特性との差を用いて前記ドライブ信号の位相を調整するため、前記ドライブ信号と前記センス信号との周波数ずれの発生を抑制することができ、正しい検波を可能とすることができるため、その結果としてセンサ装置の検出精度を向上させることができるのである。
【００１９】
なお、本実施の形態においては、前記位相調整部３０が温度測定機能を有しており、この温度測定機能による測定の結果を用いてドライブ信号の位相調整を行う構成としたが、前記位相調整部３０自身が、センス信号の位相の温度特性とドライブ信号の位相の温度特性との差に等しい温度特性を持つような場合には、このような温度測定機能を付加することなく、ドライブ信号の位相調整を行う構成としても構わない。
【００２０】
なお、検波部２１は、センス入力処理部２０の前段に設けてもよく、また、センス入力処理部２０に内在させても構わない。
【００２１】
なお、図３に示すごとく、前記位相調整部３０よりも前段に前記検波タイミング生成部３１を配置しても構わない。
【００２２】
また、図４に示すごとく、前記位相調整部３０を前記ドライブ入力処理部１０内に配置する構成としても構わない。
【００２３】
なお、図５に示すごとく、前記位相調整部３０が前記検出デバイス１００と前記検波部２１との間において電気的に接続され、より具体的には、前記位相調整部３０が前記センス入力処理部２０内に配置され、前記センス信号の位相を前記ドライブ信号の位相に対応させて調整し、前記検波部２１が前記ドライブ入力処理部１０から出力されたドライブ信号を用いて前記位相調整部３０から出力されたセンス信号の検波を行う構成としても構わない。
【００２４】
また、図６に示すごとく、前記位相調整部３０が前記ドライブ入力処理部１０と前記検波部２１との間において電気的に接続されるとともに、前記検出デバイス１００と前記検波部２１との間において前記センス入力処理部２０を介して電気的に接続され、前記センス信号の位相と前記ドライブ信号の位相の内少なくとも一方を前記センス信号の位相と前記ドライブ信号の位相とが対応するよう調整し、前記検波部２１が前記位相調整部３０から出力されたドライブ信号を用いて前記位相調整部３０から出力されたセンス信号の検波を行う構成としても構わない。
【００２５】
なお、この図６に示した構成とほぼ等価な構成として、図１２に示すごとく、前記位相調整部３０が前記検波部２１を内在する構成として実現しても構わない。
【００２６】
なお、図７に示すごとく、センス入力処理部２０内に第１のＡＤコンバーター４０を設けるとともに、センス出力部２３内に第１のＤＡコンバーター４１を設け、前記センス出力部２３に接続されたアナログ出力端子２５よりアナログセンス信号を出力する構成としても構わない。このような構成により、前記センス入力処理部２０から前記センス出力部２３までのセンス信号の伝達をデジタルで行うことができる。
【００２７】
なお、検波タイミング生成部３１は、ＡＤ変換、あるいはＤＡ変換する際に用いるクロックを生成するPhase Lock Loop回路で構成しても構わない。
【００２８】
なお、検波部２１は、センス入力処理部２０における第１のＡＤコンバーター４０の前段に設けても構わない。
【００２９】
また、図８に示すごとく、センス入力処理部２０内に第１のＡＤコンバーター４０を設け、センス出力部２３に接続されたデジタル出力端子４２よりデジタルセンス信号を出力する構成としても構わない。このような構成により、前記センス入力処理部２０から前記デジタル出力端子４２までのセンス信号の伝達をデジタルで行うことができる。
【００３０】
さらに、図９に示すごとく、センス入力処理部２０内に第１のＡＤコンバーター４０を設けるとともに、センス出力部２３内に第１のＤＡコンバーター４１を設け、前記センス出力部２３に接続されたアナログ出力端子２５からはアナログセンス信号を、デジタル出力端子４２からはデジタルセンス信号を出力する構成としても構わない。このような構成により、前記センス入力処理部２０から前記センス出力部２３までのセンス信号の伝達をデジタルで行うことができるとともに、前記アナログ出力端子２５からはアナログセンス信号を、前記デジタル出力端子４２からはデジタルセンス信号を出力する構成を実現することができる。
【００３１】
なお、図１０に示すごとく、ドライブ入力処理部１０に第２のＡＤコンバーター４３を設けるとともに、ドライブ出力部１２に第２のＤＡコンバーター４４を設けることにより、前記ドライブ入力処理部１０から前記ドライブ出力部１２までのドライブ信号の伝達をデジタルで行うことができる。
【００３２】
また、図１１に示すごとく、センス入力処理部２０内に第１のＡＤコンバーター４０を設けるとともに、センス出力部２３内に第１のＤＡコンバーター４１を設け、且つドライブ入力処理部１０内に第２のＡＤコンバーター４３を設けるとともに、ドライブ出力部１２内に第２のＤＡコンバーター４４を設け、前記センス出力部２３に接続された出力端子２４からアナログセンス信号を出力する構成としても構わない。このような構成により、前記センス入力処理部２０から前記センス出力部２３までのセンス信号の伝達をデジタルで行うことができるとともに、前記ドライブ入力処理部１０から前記ドライブ出力部１２までのドライブ信号の伝達をデジタルで行うことができる。
【００３３】
なお、図１１において、前記第１のＤＡコンバーター４１を設けない構成とすることにより、前記出力端子２４からデジタルセンス信号を出力する構成とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のセンサ装置は、検出精度の向上という効果を有し、自動車、航空機、船舶、ロボット、その他各種電子機器等において有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ドライブ入力処理部
１０ａ  ドライブ入力プリアンプ
１１  ドライブフィルタ部
１２  ドライブ出力部
２０  センス入力処理部
２０ａ  センス入力プリアンプ
２１  検波部
２２  センスフィルタ部
２３  センス出力部
２４  出力端子
３０  位相調整部
３１  検波タイミング生成部
１００  検出デバイス
【図１】
2011069627.tif 000003
【図２】
2011069627.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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