專利名稱：電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車、飛機、船舶、機器人、數(shù)碼相機、車載導(dǎo)航器、傳感器等各種電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖6是表示現(xiàn)有的電子設(shè)備的電路圖。這種電子設(shè)備具有檢測元件1、拾取器電路2、AD轉(zhuǎn)換器3、頻率供給電路4、輸出電壓判定電路7、診斷信號供給電路8。拾取器電路 2將檢測元件所檢測的物理信息作為信號進行檢測。AD轉(zhuǎn)換器3對由拾取器電路2檢測出的信號進行AD轉(zhuǎn)換。頻率供給電路4確定AD轉(zhuǎn)換器3的采樣頻率。輸出電壓判定電路7 判定AD轉(zhuǎn)換器3的輸出信號中的輸出電壓的大小。診斷信號供給電路8向AD轉(zhuǎn)換器3輸入故障診斷用的模擬信號。輸出電壓判定電路7通過判定模擬信號輸入時的AD轉(zhuǎn)換器3 的輸出信號是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，來進行自診斷。此外，作為與該申請相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)文獻信息，例如有專利文獻1。專利文獻1 日本特開2008-157719號公報

在這樣的現(xiàn)有的電子設(shè)備中，存在難以實現(xiàn)電路的小型化的問題。即，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，為了進行自診斷而需要特意設(shè)置輸入故障診斷用的模擬信號的診斷信號供給電路8。因此，電路的小型化難以實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于實現(xiàn)具有自診斷功能的電路的小型化的電子設(shè)備。本發(fā)明的電子設(shè)備具有頻率可變電路，其改變AD轉(zhuǎn)換器的采樣頻率；濾波器，其對AD轉(zhuǎn)換器的輸出信號的通帶進行限制；以及輸出電壓判定電路，其計算通過了該濾波器后的AD轉(zhuǎn)換器的輸出信號中的噪聲電平的積分值。并且，通過將AD轉(zhuǎn)換器的采樣頻率改變至濾波器的通帶之外，來改變AD轉(zhuǎn)換器的量化噪聲電平。并且，通過在輸出電壓判定電路中判定量化噪聲電平的積分值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)來進行自身判斷。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，不用特意設(shè)置輸入故障診斷用的模擬信號的診斷信號供給電路，就能夠?qū)崿F(xiàn)具備自診斷功能的電路。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電路的小型化。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式1中的電子設(shè)備的電路圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式1中的電子設(shè)備的另一實施例的電路圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式1的電子設(shè)備中的濾波器電路的電路圖。圖4是本發(fā)明的實施方式1中的電子設(shè)備的AD轉(zhuǎn)換器中的采樣頻率和量化噪聲的關(guān)系圖。圖5是本發(fā)明的實施方式1中的電子設(shè)備的濾波器通過后的采樣頻率和量化噪聲的關(guān)系圖。
圖6是表示現(xiàn)有的電子設(shè)備的電路圖。圖中1_檢測元件；2-拾取器電路；3-AD轉(zhuǎn)換器；4_頻率供給電路；7_輸出電壓判定電路；11-檢測元件；12-拾取器電路；13-AD轉(zhuǎn)換器；15-頻率可變電路；16-濾波器； 17-輸出電壓判定電路；21-檢測元件；22-拾取器電路；23-AD轉(zhuǎn)換器；25-頻率可變電路； 26-濾波器；27-輸出電壓判定電路；41-監(jiān)視器電路；42-振動控制電路；43-驅(qū)動電路； 51-第一放大器；52-延遲器；53-第二放大器；54-加法運算器。
具體實施例方式(實施方式1)以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式1中的電子設(shè)備進行說明。圖1是表示本發(fā)明的實施方式1中的電子設(shè)備的電路圖。本實施方式中的電子設(shè)備包括檢測元件11、拾取器電路12、AD轉(zhuǎn)換器13、頻率可變電路15、濾波器16、輸出電壓判定電路17。 拾取器電路12將檢測元件11所檢測的物理信息作為信號進行檢測。AD轉(zhuǎn)換器 13對由拾取器電路12檢測出的信號進行AD轉(zhuǎn)換。頻率可變電路15使AD轉(zhuǎn)換器13的采樣頻率變化。濾波器16對AD轉(zhuǎn)換器13的輸出信號的通帶進行限制。輸出電壓判定電路 17計算通過了濾波器16后的AD轉(zhuǎn)換器13的輸出信號中的噪聲電平的積分值。并且，通過使AD轉(zhuǎn)換器13的采樣頻率變?yōu)闉V波器16的通帶之外，來改變AD轉(zhuǎn)換器13的量化噪聲電平。并且，通過在所述輸出電壓判定電路17中判定量化噪聲電平的積分值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，來進行自診斷。通過采樣這樣的結(jié)構(gòu)，不用特意設(shè)置輸入故障診斷用的模擬信號的診斷信號供給電路，就能夠?qū)崿F(xiàn)具備自診斷功能的電路。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)電路的小型化。以下，對本實施方式進行更具體的說明。圖2是作為電子設(shè)備的一例而對角速度傳感器中的實施方式進行說明的電路圖。 角速度傳感器至少具有檢測元件21、監(jiān)視器電路41、振動控制電路42、驅(qū)動電路43。檢測元件21通過從驅(qū)動電路43輸出的驅(qū)動信號而振動。監(jiān)視器電路41對與來自檢測元件21 的振動振幅相應(yīng)的監(jiān)視器信號進行檢測并放大。振動控制電路42被輸入由監(jiān)視器電路41 放大后的監(jiān)視器信號，并且通過使該監(jiān)視器信號的振幅恒定而使檢測元件21的驅(qū)動振幅恒定。驅(qū)動電路43被輸入由所述振動控制電路42使振幅恒定后的監(jiān)視器信號，并輸出驅(qū)動信號。另外，檢測元件21檢測出的角速度，被拾取器電路22作為信號進行檢測。拾取器電路22的輸出信號被輸入至AD轉(zhuǎn)換器23，被AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。AD轉(zhuǎn)換器23的輸出信號被輸入至濾波器26。濾波器26的輸出信號被輸入至輸出電壓判定電路27。圖3是表示本發(fā)明的實施方式1的電子設(shè)備中的濾波器電路26的一實施例的電路圖。首先，AD轉(zhuǎn)換器23的輸出信號被輸入至放大程度為α的第一放大器51以及延遲時間為T的延遲器52。接著，來自延遲器52的輸出信號被輸入至放大程度為β的第二放大器53。然后，通過加法運算器54將第一放大器51及第二放大器53的輸出相加并輸出。 本實施方式中的濾波器26是低通濾波器。此外，作為該濾波器26，除了可使用低通濾波器以外，還可使用帶通濾波器或高通濾波器等。但是，若考慮在輸出電壓判定電路27中更高精度地檢測后述的量化噪聲電平的積分值的改變，則優(yōu)選使用低通濾波器。AD轉(zhuǎn)換器23中的AD轉(zhuǎn)換是基于頻率可變電路25供給的采樣頻率fs進行的。此時，產(chǎn)生與AD轉(zhuǎn)換的采樣頻率fs的大小相應(yīng)的量化誤差，發(fā)生了量化噪聲。圖4是表示本發(fā)明的實施方式1中的電子設(shè)備的AD轉(zhuǎn)換器中的采樣頻率和量化噪聲的關(guān)系圖。量化噪聲的頻譜根據(jù)采樣頻率fs的大小而變化。例如，如果采樣頻率變?yōu)?2倍，則量化噪聲的頻帶變?yōu)?倍，量化噪聲電平變?yōu)?/2倍。圖5是表示本發(fā)明的實施方式1中的電子設(shè)備的濾波器通過后的采樣頻率和量化噪聲的關(guān)系圖。通過圖2所示的頻率可變電路25，使AD轉(zhuǎn)換器23的采樣頻率fs變?yōu)闉V波器26的通帶之外。由此，如圖5所示，濾波器26的輸出的通帶內(nèi)的量化噪聲電平的積分值下降。即，通過頻率可變電路25改變采樣頻率fs，從而可改變被輸入至輸出電壓判定電路 27的量化噪聲電平的積分值。

在比AD轉(zhuǎn)換器23更靠后的后級的信號路徑中存在短路或粘著等故障的情況下， 即使改變了采樣頻率fs，被輸入至輸出電壓判定電路27的量化噪聲電平的積分值也不改變。因此，通過輸出電壓判定電路27計算該量化噪聲電平的積分值，從而可進行故障的判定。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，不用特意設(shè)置輸入故障診斷用的模擬信號的診斷信號供給電路，就能實現(xiàn)具備自診斷功能的電路。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)電路的小型化。此外，在本實施方式中以角速度傳感器為例進行了說明，但是其他加速度傳感器等只要是具備采樣頻率可變的AD轉(zhuǎn)換器23的電子設(shè)備，就能獲得本發(fā)明的效果。(產(chǎn)業(yè)上的可用性)本發(fā)明的電子設(shè)備具有能實現(xiàn)電路小型化這一效果，在汽車、飛機、船舶、機器人、 數(shù)碼相機、車載導(dǎo)航器、傳感器等各種電子設(shè)備中是有用的。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備，具備 檢測元件；拾取器電路，其將所述檢測元件所檢測的物理信息作為信號進行檢測； AD轉(zhuǎn)換器，其對由所述拾取器電路檢測出的信號進行AD轉(zhuǎn)換； 頻率可變電路，其改變所述AD轉(zhuǎn)換器的采樣頻率； 濾波器，其對所述AD轉(zhuǎn)換器的輸出信號的通帶進行限制；以及輸出電壓判定電路，其計算通過了所述濾波器后的所述AD轉(zhuǎn)換器的輸出信號中的噪聲電平的積分值；通過使所述AD轉(zhuǎn)換器的采樣頻率變?yōu)樗鰹V波器的通帶之外，來改變所述AD轉(zhuǎn)換器的量化噪聲電平，通過在所述輸出電壓判定電路中判定所述量化噪聲電平的積分值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)來進行自診斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述檢測元件所檢測的物理信息是施加給所述檢測元件的角速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于， 所述濾波器是低通濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述濾波器是具備被輸入所述AD轉(zhuǎn)換器的輸出信號的第一放大器、被輸入所述AD轉(zhuǎn)換器的輸出信號的延遲器、被輸入來自所述延遲器的輸出信號的第二放大器、以及將所述第一、第二放大器的輸出信號相加并輸出的加法運算器的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子設(shè)備。該電子設(shè)備具備頻率可變電路、濾波器、輸出電壓判定電路。頻率可變電路改變AD轉(zhuǎn)換器的采樣頻率。濾波器限制AD轉(zhuǎn)換器的輸出信號的通帶。輸出電壓判定電路判定通過了濾波器后的AD轉(zhuǎn)換器的輸出信號中的噪聲電平。通過將AD轉(zhuǎn)換器的采樣頻率改變至濾波器的通帶外來改變AD轉(zhuǎn)換器的量化噪聲電平，通過在輸出電壓判定電路中判定該量化噪聲電平的積分值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)來進行自診斷。
文檔編號G01P21/00GK102159922SQ20108000207
公開日2011年8月17日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者黑田啟介 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社