センサ装置
【課題】検出値に関する経年変化の影響を容易に認識し得るセンサ装置を提供する。
【解決手段】ジャイロセンサ２０では、メモリ２２には、装置の製造時に各検出条件に応じて角速度検出部２３により検出され得る初期検出値が予め記憶される。そして、上記特性変化検査用情報設定処理を実行する制御部２１により、角速度検出部２３により検出される現角速度検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期角速度検出値とが入出力インタフェース２５を介して検査装置３０に出力される。
【解決手段】ジャイロセンサ２０では、メモリ２２には、装置の製造時に各検出条件に応じて角速度検出部２３により検出され得る初期検出値が予め記憶される。そして、上記特性変化検査用情報設定処理を実行する制御部２１により、角速度検出部２３により検出される現角速度検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期角速度検出値とが入出力インタフェース２５を介して検査装置３０に出力される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量を検出する検出部を有するセンサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記センサ装置では、製造時のリフロー熱や組み込み時の衝撃等によるストレスや経年変化に応じて、センサ特性が初期特性から変化することから、当該センサ装置の検出精度が低下する場合がある。
【０００３】
そこで、上記問題を解決するため、下記特許文献１に開示される加速度センサが知られている。この加速度センサは、コントローラにおいて衝撃加速度に比例した電圧を出力するセンサである。このコントローラでは、加速度センサに正弦波もしくは矩形波の電圧を印加し、この時の出力波形より加速度センサの周波数特性における平坦部感度、低域及び高域遮断周波数を求めて、この周波数特性と初期において記憶した初期特性値とが比較される。そして、この比較結果に応じて、自動車が衝突したか否かを判定する衝突判定基準値を変化させることにより、加速度センサの経時変化に対しても、正確かつ確実な衝突検出を実現している。
【０００４】
また、下記特許文献２に開示される角速度センサは、電気的に接続されるマイコンにより、その検出値がオフセット診断・補正されるように構成されている。当該マイコンには、不揮発性メモリが電気的に接続されており、この不揮発性メモリには、角速度センサにて検出された検出値をオフセット補正するためのオフセット補正値が格納されている。また、不揮発性メモリには、製品出荷時のオフセット補正値も記憶されており、角速度センサが経年劣化して出力値にオフセット分が含まれるようになったとしてもオフセット補正値を書き換えることでオフセット補正値のずれを調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−２４０８７５号公報
【特許文献２】特開２００８−０７０２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に開示される加速度センサや上記特許文献２に開示される角速度センサのようなセンサ装置では、コントローラのように組み込まれる電子装置のメモリ等にセンサ単品における初期特性値を記憶する必要がある。このため、センサ装置を所定の電子装置に組み込む場合、組み込み時に当該センサ装置により各検出条件において検出される検出値を、初期特性値として上記電子装置のメモリ等に記憶することが考えられる。しかしながら、センサ装置を所定の電子装置に組み込むごとに初期特性値を得るための検査が必要となり、組み込み作業が繁雑になるだけでなく低コスト化の阻害要因となってしまう。
【０００７】
また、センサ装置の製造元から当該センサ装置に関する初期特性値を取得し、この取得した初期特性値を上記電子装置のメモリ等に記憶することが考えられる。しかしながら、組み込み対象のセンサ装置と他のセンサ装置とを識別可能なＩＤ等の識別情報を用いたトレーサビリティを確保するため、センサ装置の識別情報とその検査結果とを関連付けて保存する装置やセンサ装置の組み付け時等に上記識別情報を読み出す装置、記識別情報と検査結果を照合する作業工程などが必要となる。
【０００８】
特に、センサ装置の製造個数が増えると、関連付けられるデータ量が大きくなり、顧客毎の保証年数分のデータ保存が困難になる。また、センサ装置の製造元と当該センサ装置を所定の電子装置に組み込む業者が異なると、上記識別情報を読み出す装置の用意が困難となる場合もある。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、検出値に関する経年変化の影響を容易に認識し得るセンサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１のセンサ装置では、物理量を検出する検出手段と、この検出手段により検出された検出値を含めた情報を出力可能な出力手段とを備えるセンサ装置であって、当該装置の製造時に各検出条件に応じて前記検出手段により検出され得る初期検出値が予め記憶される記憶手段と、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とを前記出力手段を介して出力する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載のセンサ装置において、前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とを、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１に記載のセンサ装置において、前記制御手段は、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値との差を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３に記載のセンサ装置において、前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値との差を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１に記載のセンサ装置において、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とに基づいて、当該検出手段が許容される検出精度の検出状態であるか否かについて判定する判定手段を備え、前記制御手段は、前記判定手段による判定結果を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項５に記載のセンサ装置において、前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記判定手段による判定結果を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサ装置において、前記記憶手段には、他のセンサ装置と識別するための識別情報が含まれ、前記制御手段は、さらに前記識別情報を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項７に記載のセンサ装置において、前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、さらに前記識別情報を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明では、記憶手段には、装置の製造時に各検出条件に応じて検出手段により検出され得る初期検出値が予め記憶される。そして、制御手段により、検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値とが出力手段を介して出力される。
【００１９】
このように、初期検出値と現時点における検出値（現検出値）との両検出値が出力されるため、これらの比較に応じて検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。特に、センサ装置自身で初期検出値を出力可能に記憶するため、当該センサ装置を組み込んだ電子装置が上記初期検出値を記憶する必要がないので、初期検出値を取得するための検査やトレーサビリティの確保も不要となる。
したがって、検出値に関する経年変化の影響が容易に認識されて、当該センサ装置の異常検出状態を事前に検知して検出精度の低下を抑制することができる。
【００２０】
請求項２の発明では、検査装置からの要求に応じて、検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値とが、制御手段により出力手段を介して上記検査装置に出力される。
これにより、検査装置は、所望のタイミングで、初期検出値および現検出値を取得して、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００２１】
請求項３の発明では、検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値との差が、制御手段により出力手段を介して出力される。
このように、同等の検出条件での初期検出値および現検出値の差が出力される場合でも、この差に応じて検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００２２】
請求項４の発明では、検査装置からの要求に応じて、検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値との差が、制御手段により出力手段を介して上記検査装置に出力される。
これにより、検査装置は、所望のタイミングで、同等の検出条件での初期検出値および現検出値の差を取得して、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００２３】
請求項５の発明では、判定手段により、検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値とに基づいて、当該検出手段が許容される検出精度の検出状態であるか否かについて判定され、この判定結果は、制御手段により出力手段を介して出力される。
このように、検出手段が許容される検出精度の検出状態であるか否かについての判定結果が出力される場合でも、この判定結果に応じて検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００２４】
請求項６の発明では、検査装置からの要求に応じて、上記判定手段による判定結果が、制御手段により出力手段を介して上記検査装置に出力される。
これにより、検査装置は、所望のタイミングで、検出手段が許容される検出精度の検出状態であるか否かについての判定結果を取得して、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００２５】
請求項７の発明では、さらに上記識別情報が、制御手段により出力手段を介して出力される。
このように、上記両検出値に関する情報に加えて上記識別情報が出力されるので、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識するとともに、当該センサ装置に関するトレーサビリティを容易に確保することができる。
【００２６】
請求項８の発明では、検査装置からの要求に応じて、さらに上記識別情報が、制御手段により出力手段を介して上記検査装置に出力される。
これにより、検査装置は、所望のタイミングで、上記両検出値に関する情報に加えて上記識別情報を取得して、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識するとともに、当該センサ装置に関するトレーサビリティを容易に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ジャイロセンサを組み込んだＥＣＵの主要構成をブロックで示す説明図である。
【図２】ジャイロセンサの検出値に関する経年変化の影響を静止時検出値を用いて説明するための説明図である。
【図３】ジャイロセンサの制御部により実施される特性変化検査用情報出力処理の流れを例示するフローチャートである。
【図４】ジャイロセンサの検出値に関する経年変化の影響を感度誤差を用いて説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係るセンサ装置をジャイロセンサ２０に適用した一実施形態について図を参照して説明する。図１は、ジャイロセンサ２０を組み込んだＥＣＵ１０の主要構成をブロックで示す説明図である。
図１に示すＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０は、たとえば自動車に搭載されて、当該自動車の横滑りを防止するための制御を実施する電子装置である。このＥＣＵ１０は、全体的制御を司る制御部１１と、この制御部１１が検査装置３０等の外部機器と通信するためのユーザインタフェース１２と、ジャイロセンサ２０とを備えている。
【００２９】
ジャイロセンサ２０は、搭載される自動車の鉛直方向周りの角速度を検出してヨーレート信号を出力するセンサ装置であって、図１に示すように、全体的制御を司る制御部２１と、この制御部２１に電気的に接続されるメモリ２２、角速度検出部２３、温度検出部２４および入出力インタフェース２５とを備えている。当該ジャイロセンサ２０の検出可能な角速度の範囲は、例えば、±１００°／ｓであり、分解能は、０．０６°／ｓ／ＬＳＢである。なお、制御部２１は、特許請求の範囲に記載の「制御手段」の一例に相当し得る。
【００３０】
メモリ２２は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリであって、後述する特性変化検査用情報出力処理を実行可能なプログラムや各ハードウェアを制御可能なシステムプログラム、各種情報などが予め格納されている。なお、メモリ２２は、特許請求の範囲に記載の「記憶手段」の一例に相当し得る。
【００３１】
角速度検出部２３は、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術により形成された櫛歯状の可動部を備え、この可動部の変位に応じて、搭載される車両の鉛直方向周りの角速度を検出し、この角速度に応じた角速度信号を制御部２１に出力するように構成されている。なお、角速度検出部２３は、特許請求の範囲に記載の「検出手段」の一例に相当し得る。
【００３２】
温度検出部２４は、例えば、抵抗体温度センサやダイオード温度センサ等により構成されており、周囲の温度に応じた温度信号を制御部２１に出力するように構成されている。
【００３３】
入出力インタフェース２５には、制御部１１が電気的に接続されている。これにより、制御部２１は、入出力インタフェース２５を介して、制御部１１やユーザインタフェース１２に接続される検査装置３０等の外部機器と、通信可能に接続される。なお、入出力インタフェース２５は、特許請求の範囲に記載の「出力手段」の一例に相当し得る。
【００３４】
次に、ジャイロセンサ２０における検出値に関する経年変化の影響について、図２を用いて説明する。図２は、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を静止時検出値を用いて説明するための説明図である。
一般に、ジャイロセンサ２０などのセンサ装置は、使用可能な温度範囲において、製造時の検出値（以下、初期検出値という）が、所定の許容範囲内にあるものが良品として後工程に出荷される。
【００３５】
しかしながら、出荷されて使用中のセンサ装置は、製造時のリフロー熱や組み込み時の衝撃等によるストレスや経年変化に応じて、現時点における検出値（以下、現検出値という）が同等の検出条件での初期検出値から変化する場合がある。また、センサ内部構造変化（共振変化など）等により、センサ装置単品の出荷後のＥＣＵへの組付工程などの後工程で検査できない特性（検出値）も変動し、センサ特性を保証できない可能性がある。
【００３６】
例えば、図２に例示するように、使用可能な温度範囲において、ジャイロセンサ２０の静止時検出値（０点特性）における許容範囲が±４°／ｓの仕様である場合（図２の符号Ｓ１ｏにて示す）、出荷時のジャイロセンサ２０の初期検出値（初期特性）が、図２の符号Ｓ１ａにて示す曲線のように当該許容範囲内にあるものが良品として後工程に出荷される。そして、上述した経年変化やセンサ内部構造変化（以下、経年変化等という）に起因して現検出値が変化する場合に、図２の符号Ｓ１ｂにて示す曲線のように、この変化が大きくなり少なくとも一部の温度領域において、現検出値が所定の許容範囲から外れると、当該センサ装置の検出精度が低下してしまう。
【００３７】
一方で、後工程で受けた応力開放によりセンサ出荷時の初期特性に戻っていくこともあり、後工程の初期状態でセンサ特性を補正する場合、市場での耐久変動が通常より大きく、過補正となる可能性がある。
【００３８】
また、ジャイロセンサ２０の０点特性における許容範囲が、初期角速度で±２°／ｓで耐久変動分が±２°／ｓであり製品自体で±４°／ｓであるセンサ仕様配分であることから、このジャイロセンサ２０を採用するＥＣＵ１０で検出できる当該ジャイロセンサ２０の異常有無判定が±６°／ｓ以上となる場合を想定する。なお、図２において、符号Ｓ１ｃは、初期角速度（図２の符号Ｓ１ａ）に対する耐久変動分を示し、符号Ｓ１ｄは、ＥＣＵ１０での異常判定閾値を示す。
【００３９】
この場合、本来はセンサの特性保証で特性が±４°／ｓであるのに対し、経年変化等によりある温度範囲において初期角速度が＋４°／ｓに変動するとき、ＥＣＵ１０出荷後の市場では耐久変動分＋２°／ｓを加算した＋６°／ｓとなり、＋４〜＋６°／ｓの範囲ではＥＣＵ１０でもセンサ特性変動を検出できないために、検出精度の悪い状態で横滑り防止機能が運用されることになる。
【００４０】
そこで、本実施形態に係るジャイロセンサ２０では、予め測定された各初期角速度検出値（各初期検出値）がメモリ２２に記憶され、後述する特性変化検査用情報出力処理を実行することにより、現検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期角速度検出値とを、特性変化検査用情報として、入出力インタフェース２５を介して出力可能に構成されている。
【００４１】
なお、メモリ２２に記憶される各初期角速度検出値（各初期検出値）は、その検出時の温度とともに予め複数点記憶され、特定の温度に対応する初期角速度検出値を抽出する場合には、当該特定の温度に近似する温度の初期角速度検出値から推定される値を、初期角速度検出値として抽出してもよい。また、各初期角速度検出値（各初期検出値）に代えて、各温度点とその温度に対応する初期角速度検出値との関係に基づく近似式が予め記憶され、この近似式と上記特定の温度とに基づいて初期角速度検出値を演算して抽出してもよい。
【００４２】
このため、ジャイロセンサ２０の特性変化を検査するための検査装置３０がユーザインタフェース１２に接続されている場合、検査装置３０は、ユーザインタフェース１２等を介して取得される特性変化検査用情報に基づいて、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を認識することができる。また、ＥＣＵ１０では、後工程における検出値の変動の有無にかかわらず、出荷後のセンサ特性変動が２°／ｓを超えると検出されるため、少なくとも４°／ｓ以下の特性保証をすることができる。なお、例えば、メモリ２２に記憶される各初期角速度検出値は、±４°／ｓの範囲であって、分解能は、０．１２５°／ｓ／ＬＳＢである。
【００４３】
以下、ジャイロセンサ２０の制御部２１において実施される特性変化検査用情報出力処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。図３は、ジャイロセンサ２０の制御部２１により実施される特性変化検査用情報出力処理の流れを例示するフローチャートである。
【００４４】
まず、図３のステップＳ１０１において、検査装置３０により特性変化検査用情報を出力させるための出力指示信号が制御部２１に入力されたか否かについて判定され、上記出力指示信号が入出力インタフェース２５を介して制御部２１に入力されない場合には、ステップＳ１０１にてＮｏと判定される。この場合には、角速度検出部２３から入力される角速度信号に基づいて現時点における角速度が検出されて、この角速度に加えて当該センサ装置の有効／無効を示すフラグやパリティ信号等が、入出力インタフェース２５を介して制御部１１に出力される。制御部１１は、ジャイロセンサ２０から入力される角速度等の情報に基づいて、搭載される自動車の横滑りを防止するための制御を実施する。
【００４５】
上記ステップＳ１０１にてＮｏとの繰り返し判定中に、検査装置３０の要求に応じて上記出力指示信号が入出力インタフェース２５を介して制御部２１に入力されると、ステップＳ１０１にてＹｅｓと判定される。次に、ステップＳ１０３にて温度測定処理がなされ、温度検出部２４から入力される温度信号に基づいて現時点における温度が検出される。
【００４６】
続いて、ステップＳ１０５において、特性変化検査用情報設定処理がなされる。この処理では、検出値に関する経年変化の影響を認識するための情報が特性変化検査用情報として設定される。具体的には、角速度検出部２３から入力される角速度信号に基づいて検出される現時点での現角速度検出値と、現時点における温度と、この温度に基づいてメモリ２２から抽出された初期角速度検出値とが、特性変化検査用情報として設定される。
【００４７】
例えば、現時点における温度が１０℃であれば、図２の符号Ｐにて示すように、初期角速度検出値が１．５°／ｓとしてメモリ２２から抽出される。なお、検査装置３０から上記出力指示信号が入力される状態では、搭載された自動車が静止等しており検出されるべき角速度が０°／ｓとなる状態である。また、上述のように設定される特性変化検査用情報には、パリティ信号のような一般的な情報が含まれてもよい。
【００４８】
上述のように特性変化検査用情報が設定されると、ステップＳ１０７において、出力処理がなされる。この処理では、ステップＳ１０５にて設定された特性変化検査用情報が入出力インタフェース２５等を介して検査装置３０に出力される。特性変化検査用情報、すなわち同等の検出条件での初期角速度検出値および現角速度検出値を取得した検査装置３０は、これら両検出値を比較することで、当該ジャイロセンサ２０の検出値が経年変化等の影響を受けているか検査することができる。また、当該ジャイロセンサ２０の異常検出状態を事前に検知して検出精度の低下を抑制することができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係るジャイロセンサ２０では、メモリ２２には、装置の製造時に各検出条件に応じて角速度検出部２３により検出され得る初期検出値が予め記憶される。そして、上記特性変化検査用情報設定処理を実行する制御部２１により、角速度検出部２３により検出される現角速度検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期角速度検出値とが入出力インタフェース２５を介して検査装置３０に出力される。
【００５０】
このように、初期検出値と現検出値との両検出値が出力されるため、検査装置３０では、これらの比較に応じて検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。特に、ジャイロセンサ２０自身で初期検出値を出力可能に記憶するため、当該ジャイロセンサ２０を組み込んだＥＣＵ１０が上記初期検出値を記憶する必要がないので、初期検出値を取得するための検査やトレーサビリティの確保も不要となる。
したがって、検出値に関する経年変化の影響が容易に認識されて、当該ジャイロセンサ２０の異常検出状態を事前に検知して検出精度の低下を抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係るジャイロセンサ２０では、検査装置３０からの要求に応じて、角速度検出部２３により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値とが、制御部２１により入出力インタフェース２５を介して上記検査装置３０に出力される。
これにより、検査装置３０は、所望のタイミングで、初期検出値および現検出値を取得して、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００５２】
なお、特性変化検査用情報出力処理では、ステップＳ１０１における判定処理を廃止して、検査装置３０からの出力指示の有無にかかわらず、ステップＳ１０５にて設定された特性変化検査用情報を定期的に出力するように構成されてもよい。また、特性変化検査用情報には、初期角速度検出値に代えて、初期角速度検出値を求めるための情報、例えば、初期角速度検出値と温度とが関連付けられた情報などが含まれてもよい。
【００５３】
図４は、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を感度誤差を用いて説明するための説明図である。
上記実施形態の第１変形例として、ステップＳ１０５において、特性変化検査用情報として、感度誤差が含まれるように設定されてもよい。
【００５４】
具体的には、使用可能な温度範囲において、出荷時に角速度検出部２３の可動部を所定の静電容量に応じてオフセットさせ、このときの値を、図４に例示するように、各温度に応じて初期感度誤差として予めメモリ２２に記憶する。そして、現時点においてオフセットさせたときの現感度誤差と、同等の検出条件での上記初期感度誤差とを比較することで、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を認識することができる。
【００５５】
ここで、感度誤差を数値を用いて説明すると、感度誤差が０であるときの検出値が「２０４８」であり、角速度検出部２３の可動部が「４０９」分だけ変化するようにオフセットさせた場合に、感度誤差が０であれば「２０５７」が検出されるところが、感度誤差が生じているため「２４００」が検出されると、検出誤差は、（２４００−２４５７）／４０９を演算した値にて表すことができる。
【００５６】
例えば、図４に例示するように、使用可能な温度範囲において、ジャイロセンサ２０の感度誤差の許容範囲が±３°／ｓの仕様である場合（図４の符号Ｓ２ｏにて示す）、出荷時のジャイロセンサ２０の初期感度誤差（初期特性）が、図４の符号Ｓ２ａにて示す曲線のように当該許容範囲内にあるものが良品として後工程に出荷される。そして、上記経年変化等に起因して現感度誤差が変化する場合に、図４の符号Ｓ２ｂにて示す曲線のように、この変化が大きくなり少なくとも一部の温度領域において、現感度誤差が所定の許容範囲から外れると、この許容範囲外である状態を、上記特性変化検査用情報出力処理により得られる特性変化検査用情報に基づいて認識することができる。なお、図４において、符号Ｓ２ｃは、初期感度誤差（図４の符号Ｓ２ａ）に対する耐久変動分を示し、符号Ｓ２ｄは、ＥＣＵ１０での異常判定閾値を示す。
【００５７】
上記実施形態の第２変形例として、上記ステップＳ１０５における特性変化検査用情報設定処理において、現角速度検出値とこの現角速度検出値の検出条件に対応する初期角速度検出値との差を特性変化検査用情報として設定し、この差を入出力インタフェース２５を介して出力するようにしてもよい。
このように、同等の検出条件での初期角速度検出値および現角速度検出値の差が出力される場合でも、この差に応じて、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００５８】
特に、検査装置３０からの要求に応じて、現角速度検出値とこの現角速度検出値の検出条件に対応する初期角速度検出値との差が、入出力インタフェース２５を介して検査装置３０に出力されるので、検査装置３０は、所望のタイミングで、同等の検出条件での初期角速度検出値および現角速度検出値の差を取得して、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００５９】
なお、上記第２変形例においても、特性変化検査用情報出力処理では、ステップＳ１０１における判定処理を廃止して、検査装置３０からの出力指示の有無にかかわらず、ステップＳ１０５にて設定された特性変化検査用情報を定期的に出力するように構成されてもよい。
【００６０】
上記実施形態の第３変形例として、上記ステップＳ１０５における特性変化検査用情報設定処理において、現角速度検出値と初期角速度検出値とを比較することで当該ジャイロセンサ２０の角速度検出部２３が許容される検出精度の検出状態であるか否かについて判定し、この判定結果が特性変化検査用情報として設定されてもよい。
このように、角速度検出部２３が許容される検出精度の検出状態であるか否かについての判定結果が出力される場合でも、この判定結果に応じて検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。なお、第３変形例における制御部２１は、特許請求の範囲に記載の「判定手段」の一例に相当し得る。
【００６１】
特に、検査装置３０からの要求に応じて、上記判定結果が、入出力インタフェース２５を介して検査装置３０に出力されるので、検査装置３０は、所望のタイミングで、上記判定結果を取得して、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００６２】
なお、上記第３変形例においても、特性変化検査用情報出力処理では、ステップＳ１０１における判定処理を廃止して、検査装置３０からの出力指示の有無にかかわらず、ステップＳ１０５にて設定された特性変化検査用情報を定期的に出力するように構成されてもよい。
【００６３】
上記実施形態の第４変形例として、上記ステップＳ１０５における特性変化検査用情報設定処理において、現角速度検出値、初期角速度検出値および温度に加えて、メモリ２２に予め記憶される他のセンサ装置と識別するためのシリアル番号等の識別情報が含まれるように、特性変化検査用情報が設定されてもよい。
このように、上記両検出値に加えて上記識別情報が出力されるので、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識するとともに、当該ジャイロセンサ２０に関するトレーサビリティを容易に確保することができる。
【００６４】
なお、上記第４変形例においても、特性変化検査用情報出力処理では、ステップＳ１０１における判定処理を廃止して、検査装置３０からの出力指示の有無にかかわらず、ステップＳ１０５にて設定された特性変化検査用情報を定期的に出力するように構成されてもよい。
【００６５】
なお、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
（１）本発明に係る構成は、ジャイロセンサ２０に限らず、例えば、圧力や流量などの物理量を検出するセンサ装置に採用されてもよい。
また、本発明に係るジャイロセンサ２０等のセンサ装置は、搭載される自動車の横滑りを防止するための制御を実施するＥＣＵ１０に組み込まれることに限らず、当該センサ装置からの検出値に応じて所定の制御を実施する電子装置に組み込まれてもよい。特に、高い検出精度や低コストが要求される自動車用の電子装置に組み込まれることにより、初期検出値を取得するための検査やトレーサビリティの確保が不要となることから低コストであって、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響が容易に認識されて、当該センサ装置の異常検出状態を事前に検知して検出精度の低下を抑制することができる。
【００６６】
（２）ジャイロセンサ２０は、入出力インタフェース２５に代えて、入力用のインタフェースおよび出力用のインタフェースを設けてもよい。この場合、出力指示信号は、入力用のインタフェースを介して制御部２１に入力され、ステップＳ１０５にて設定される特性変化検査用情報は、出力用のインタフェースを介して出力される。また、出力用のインタフェースは、通常のセンサ検出値が出力されるインタフェースと特性変化検査用情報が出力されるインタフェースとを有するように構成されてもよいし、１つのインタフェースの切り替えにより、通常のセンサ検出値と特性変化検査用情報とのいずれかを出力するように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０…ＥＣＵ
１１…制御部
２０…ジャイロセンサ（センサ装置）
２１…制御部（制御手段，判定手段）
２２…メモリ（記憶手段）
２３…角速度検出部（検出手段）
２４…温度検出部
２５…入出力インタフェース（出力手段）
３０…検査装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量を検出する検出部を有するセンサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記センサ装置では、製造時のリフロー熱や組み込み時の衝撃等によるストレスや経年変化に応じて、センサ特性が初期特性から変化することから、当該センサ装置の検出精度が低下する場合がある。
【０００３】
そこで、上記問題を解決するため、下記特許文献１に開示される加速度センサが知られている。この加速度センサは、コントローラにおいて衝撃加速度に比例した電圧を出力するセンサである。このコントローラでは、加速度センサに正弦波もしくは矩形波の電圧を印加し、この時の出力波形より加速度センサの周波数特性における平坦部感度、低域及び高域遮断周波数を求めて、この周波数特性と初期において記憶した初期特性値とが比較される。そして、この比較結果に応じて、自動車が衝突したか否かを判定する衝突判定基準値を変化させることにより、加速度センサの経時変化に対しても、正確かつ確実な衝突検出を実現している。
【０００４】
また、下記特許文献２に開示される角速度センサは、電気的に接続されるマイコンにより、その検出値がオフセット診断・補正されるように構成されている。当該マイコンには、不揮発性メモリが電気的に接続されており、この不揮発性メモリには、角速度センサにて検出された検出値をオフセット補正するためのオフセット補正値が格納されている。また、不揮発性メモリには、製品出荷時のオフセット補正値も記憶されており、角速度センサが経年劣化して出力値にオフセット分が含まれるようになったとしてもオフセット補正値を書き換えることでオフセット補正値のずれを調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−２４０８７５号公報
【特許文献２】特開２００８−０７０２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に開示される加速度センサや上記特許文献２に開示される角速度センサのようなセンサ装置では、コントローラのように組み込まれる電子装置のメモリ等にセンサ単品における初期特性値を記憶する必要がある。このため、センサ装置を所定の電子装置に組み込む場合、組み込み時に当該センサ装置により各検出条件において検出される検出値を、初期特性値として上記電子装置のメモリ等に記憶することが考えられる。しかしながら、センサ装置を所定の電子装置に組み込むごとに初期特性値を得るための検査が必要となり、組み込み作業が繁雑になるだけでなく低コスト化の阻害要因となってしまう。
【０００７】
また、センサ装置の製造元から当該センサ装置に関する初期特性値を取得し、この取得した初期特性値を上記電子装置のメモリ等に記憶することが考えられる。しかしながら、組み込み対象のセンサ装置と他のセンサ装置とを識別可能なＩＤ等の識別情報を用いたトレーサビリティを確保するため、センサ装置の識別情報とその検査結果とを関連付けて保存する装置やセンサ装置の組み付け時等に上記識別情報を読み出す装置、記識別情報と検査結果を照合する作業工程などが必要となる。
【０００８】
特に、センサ装置の製造個数が増えると、関連付けられるデータ量が大きくなり、顧客毎の保証年数分のデータ保存が困難になる。また、センサ装置の製造元と当該センサ装置を所定の電子装置に組み込む業者が異なると、上記識別情報を読み出す装置の用意が困難となる場合もある。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、検出値に関する経年変化の影響を容易に認識し得るセンサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１のセンサ装置では、物理量を検出する検出手段と、この検出手段により検出された検出値を含めた情報を出力可能な出力手段とを備えるセンサ装置であって、当該装置の製造時に各検出条件に応じて前記検出手段により検出され得る初期検出値が予め記憶される記憶手段と、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とを前記出力手段を介して出力する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載のセンサ装置において、前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とを、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１に記載のセンサ装置において、前記制御手段は、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値との差を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３に記載のセンサ装置において、前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値との差を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１に記載のセンサ装置において、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とに基づいて、当該検出手段が許容される検出精度の検出状態であるか否かについて判定する判定手段を備え、前記制御手段は、前記判定手段による判定結果を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項５に記載のセンサ装置において、前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記判定手段による判定結果を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサ装置において、前記記憶手段には、他のセンサ装置と識別するための識別情報が含まれ、前記制御手段は、さらに前記識別情報を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項７に記載のセンサ装置において、前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、さらに前記識別情報を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明では、記憶手段には、装置の製造時に各検出条件に応じて検出手段により検出され得る初期検出値が予め記憶される。そして、制御手段により、検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値とが出力手段を介して出力される。
【００１９】
このように、初期検出値と現時点における検出値（現検出値）との両検出値が出力されるため、これらの比較に応じて検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。特に、センサ装置自身で初期検出値を出力可能に記憶するため、当該センサ装置を組み込んだ電子装置が上記初期検出値を記憶する必要がないので、初期検出値を取得するための検査やトレーサビリティの確保も不要となる。
したがって、検出値に関する経年変化の影響が容易に認識されて、当該センサ装置の異常検出状態を事前に検知して検出精度の低下を抑制することができる。
【００２０】
請求項２の発明では、検査装置からの要求に応じて、検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値とが、制御手段により出力手段を介して上記検査装置に出力される。
これにより、検査装置は、所望のタイミングで、初期検出値および現検出値を取得して、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００２１】
請求項３の発明では、検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値との差が、制御手段により出力手段を介して出力される。
このように、同等の検出条件での初期検出値および現検出値の差が出力される場合でも、この差に応じて検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００２２】
請求項４の発明では、検査装置からの要求に応じて、検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値との差が、制御手段により出力手段を介して上記検査装置に出力される。
これにより、検査装置は、所望のタイミングで、同等の検出条件での初期検出値および現検出値の差を取得して、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００２３】
請求項５の発明では、判定手段により、検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値とに基づいて、当該検出手段が許容される検出精度の検出状態であるか否かについて判定され、この判定結果は、制御手段により出力手段を介して出力される。
このように、検出手段が許容される検出精度の検出状態であるか否かについての判定結果が出力される場合でも、この判定結果に応じて検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００２４】
請求項６の発明では、検査装置からの要求に応じて、上記判定手段による判定結果が、制御手段により出力手段を介して上記検査装置に出力される。
これにより、検査装置は、所望のタイミングで、検出手段が許容される検出精度の検出状態であるか否かについての判定結果を取得して、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００２５】
請求項７の発明では、さらに上記識別情報が、制御手段により出力手段を介して出力される。
このように、上記両検出値に関する情報に加えて上記識別情報が出力されるので、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識するとともに、当該センサ装置に関するトレーサビリティを容易に確保することができる。
【００２６】
請求項８の発明では、検査装置からの要求に応じて、さらに上記識別情報が、制御手段により出力手段を介して上記検査装置に出力される。
これにより、検査装置は、所望のタイミングで、上記両検出値に関する情報に加えて上記識別情報を取得して、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識するとともに、当該センサ装置に関するトレーサビリティを容易に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ジャイロセンサを組み込んだＥＣＵの主要構成をブロックで示す説明図である。
【図２】ジャイロセンサの検出値に関する経年変化の影響を静止時検出値を用いて説明するための説明図である。
【図３】ジャイロセンサの制御部により実施される特性変化検査用情報出力処理の流れを例示するフローチャートである。
【図４】ジャイロセンサの検出値に関する経年変化の影響を感度誤差を用いて説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係るセンサ装置をジャイロセンサ２０に適用した一実施形態について図を参照して説明する。図１は、ジャイロセンサ２０を組み込んだＥＣＵ１０の主要構成をブロックで示す説明図である。
図１に示すＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０は、たとえば自動車に搭載されて、当該自動車の横滑りを防止するための制御を実施する電子装置である。このＥＣＵ１０は、全体的制御を司る制御部１１と、この制御部１１が検査装置３０等の外部機器と通信するためのユーザインタフェース１２と、ジャイロセンサ２０とを備えている。
【００２９】
ジャイロセンサ２０は、搭載される自動車の鉛直方向周りの角速度を検出してヨーレート信号を出力するセンサ装置であって、図１に示すように、全体的制御を司る制御部２１と、この制御部２１に電気的に接続されるメモリ２２、角速度検出部２３、温度検出部２４および入出力インタフェース２５とを備えている。当該ジャイロセンサ２０の検出可能な角速度の範囲は、例えば、±１００°／ｓであり、分解能は、０．０６°／ｓ／ＬＳＢである。なお、制御部２１は、特許請求の範囲に記載の「制御手段」の一例に相当し得る。
【００３０】
メモリ２２は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリであって、後述する特性変化検査用情報出力処理を実行可能なプログラムや各ハードウェアを制御可能なシステムプログラム、各種情報などが予め格納されている。なお、メモリ２２は、特許請求の範囲に記載の「記憶手段」の一例に相当し得る。
【００３１】
角速度検出部２３は、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術により形成された櫛歯状の可動部を備え、この可動部の変位に応じて、搭載される車両の鉛直方向周りの角速度を検出し、この角速度に応じた角速度信号を制御部２１に出力するように構成されている。なお、角速度検出部２３は、特許請求の範囲に記載の「検出手段」の一例に相当し得る。
【００３２】
温度検出部２４は、例えば、抵抗体温度センサやダイオード温度センサ等により構成されており、周囲の温度に応じた温度信号を制御部２１に出力するように構成されている。
【００３３】
入出力インタフェース２５には、制御部１１が電気的に接続されている。これにより、制御部２１は、入出力インタフェース２５を介して、制御部１１やユーザインタフェース１２に接続される検査装置３０等の外部機器と、通信可能に接続される。なお、入出力インタフェース２５は、特許請求の範囲に記載の「出力手段」の一例に相当し得る。
【００３４】
次に、ジャイロセンサ２０における検出値に関する経年変化の影響について、図２を用いて説明する。図２は、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を静止時検出値を用いて説明するための説明図である。
一般に、ジャイロセンサ２０などのセンサ装置は、使用可能な温度範囲において、製造時の検出値（以下、初期検出値という）が、所定の許容範囲内にあるものが良品として後工程に出荷される。
【００３５】
しかしながら、出荷されて使用中のセンサ装置は、製造時のリフロー熱や組み込み時の衝撃等によるストレスや経年変化に応じて、現時点における検出値（以下、現検出値という）が同等の検出条件での初期検出値から変化する場合がある。また、センサ内部構造変化（共振変化など）等により、センサ装置単品の出荷後のＥＣＵへの組付工程などの後工程で検査できない特性（検出値）も変動し、センサ特性を保証できない可能性がある。
【００３６】
例えば、図２に例示するように、使用可能な温度範囲において、ジャイロセンサ２０の静止時検出値（０点特性）における許容範囲が±４°／ｓの仕様である場合（図２の符号Ｓ１ｏにて示す）、出荷時のジャイロセンサ２０の初期検出値（初期特性）が、図２の符号Ｓ１ａにて示す曲線のように当該許容範囲内にあるものが良品として後工程に出荷される。そして、上述した経年変化やセンサ内部構造変化（以下、経年変化等という）に起因して現検出値が変化する場合に、図２の符号Ｓ１ｂにて示す曲線のように、この変化が大きくなり少なくとも一部の温度領域において、現検出値が所定の許容範囲から外れると、当該センサ装置の検出精度が低下してしまう。
【００３７】
一方で、後工程で受けた応力開放によりセンサ出荷時の初期特性に戻っていくこともあり、後工程の初期状態でセンサ特性を補正する場合、市場での耐久変動が通常より大きく、過補正となる可能性がある。
【００３８】
また、ジャイロセンサ２０の０点特性における許容範囲が、初期角速度で±２°／ｓで耐久変動分が±２°／ｓであり製品自体で±４°／ｓであるセンサ仕様配分であることから、このジャイロセンサ２０を採用するＥＣＵ１０で検出できる当該ジャイロセンサ２０の異常有無判定が±６°／ｓ以上となる場合を想定する。なお、図２において、符号Ｓ１ｃは、初期角速度（図２の符号Ｓ１ａ）に対する耐久変動分を示し、符号Ｓ１ｄは、ＥＣＵ１０での異常判定閾値を示す。
【００３９】
この場合、本来はセンサの特性保証で特性が±４°／ｓであるのに対し、経年変化等によりある温度範囲において初期角速度が＋４°／ｓに変動するとき、ＥＣＵ１０出荷後の市場では耐久変動分＋２°／ｓを加算した＋６°／ｓとなり、＋４〜＋６°／ｓの範囲ではＥＣＵ１０でもセンサ特性変動を検出できないために、検出精度の悪い状態で横滑り防止機能が運用されることになる。
【００４０】
そこで、本実施形態に係るジャイロセンサ２０では、予め測定された各初期角速度検出値（各初期検出値）がメモリ２２に記憶され、後述する特性変化検査用情報出力処理を実行することにより、現検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期角速度検出値とを、特性変化検査用情報として、入出力インタフェース２５を介して出力可能に構成されている。
【００４１】
なお、メモリ２２に記憶される各初期角速度検出値（各初期検出値）は、その検出時の温度とともに予め複数点記憶され、特定の温度に対応する初期角速度検出値を抽出する場合には、当該特定の温度に近似する温度の初期角速度検出値から推定される値を、初期角速度検出値として抽出してもよい。また、各初期角速度検出値（各初期検出値）に代えて、各温度点とその温度に対応する初期角速度検出値との関係に基づく近似式が予め記憶され、この近似式と上記特定の温度とに基づいて初期角速度検出値を演算して抽出してもよい。
【００４２】
このため、ジャイロセンサ２０の特性変化を検査するための検査装置３０がユーザインタフェース１２に接続されている場合、検査装置３０は、ユーザインタフェース１２等を介して取得される特性変化検査用情報に基づいて、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を認識することができる。また、ＥＣＵ１０では、後工程における検出値の変動の有無にかかわらず、出荷後のセンサ特性変動が２°／ｓを超えると検出されるため、少なくとも４°／ｓ以下の特性保証をすることができる。なお、例えば、メモリ２２に記憶される各初期角速度検出値は、±４°／ｓの範囲であって、分解能は、０．１２５°／ｓ／ＬＳＢである。
【００４３】
以下、ジャイロセンサ２０の制御部２１において実施される特性変化検査用情報出力処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。図３は、ジャイロセンサ２０の制御部２１により実施される特性変化検査用情報出力処理の流れを例示するフローチャートである。
【００４４】
まず、図３のステップＳ１０１において、検査装置３０により特性変化検査用情報を出力させるための出力指示信号が制御部２１に入力されたか否かについて判定され、上記出力指示信号が入出力インタフェース２５を介して制御部２１に入力されない場合には、ステップＳ１０１にてＮｏと判定される。この場合には、角速度検出部２３から入力される角速度信号に基づいて現時点における角速度が検出されて、この角速度に加えて当該センサ装置の有効／無効を示すフラグやパリティ信号等が、入出力インタフェース２５を介して制御部１１に出力される。制御部１１は、ジャイロセンサ２０から入力される角速度等の情報に基づいて、搭載される自動車の横滑りを防止するための制御を実施する。
【００４５】
上記ステップＳ１０１にてＮｏとの繰り返し判定中に、検査装置３０の要求に応じて上記出力指示信号が入出力インタフェース２５を介して制御部２１に入力されると、ステップＳ１０１にてＹｅｓと判定される。次に、ステップＳ１０３にて温度測定処理がなされ、温度検出部２４から入力される温度信号に基づいて現時点における温度が検出される。
【００４６】
続いて、ステップＳ１０５において、特性変化検査用情報設定処理がなされる。この処理では、検出値に関する経年変化の影響を認識するための情報が特性変化検査用情報として設定される。具体的には、角速度検出部２３から入力される角速度信号に基づいて検出される現時点での現角速度検出値と、現時点における温度と、この温度に基づいてメモリ２２から抽出された初期角速度検出値とが、特性変化検査用情報として設定される。
【００４７】
例えば、現時点における温度が１０℃であれば、図２の符号Ｐにて示すように、初期角速度検出値が１．５°／ｓとしてメモリ２２から抽出される。なお、検査装置３０から上記出力指示信号が入力される状態では、搭載された自動車が静止等しており検出されるべき角速度が０°／ｓとなる状態である。また、上述のように設定される特性変化検査用情報には、パリティ信号のような一般的な情報が含まれてもよい。
【００４８】
上述のように特性変化検査用情報が設定されると、ステップＳ１０７において、出力処理がなされる。この処理では、ステップＳ１０５にて設定された特性変化検査用情報が入出力インタフェース２５等を介して検査装置３０に出力される。特性変化検査用情報、すなわち同等の検出条件での初期角速度検出値および現角速度検出値を取得した検査装置３０は、これら両検出値を比較することで、当該ジャイロセンサ２０の検出値が経年変化等の影響を受けているか検査することができる。また、当該ジャイロセンサ２０の異常検出状態を事前に検知して検出精度の低下を抑制することができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係るジャイロセンサ２０では、メモリ２２には、装置の製造時に各検出条件に応じて角速度検出部２３により検出され得る初期検出値が予め記憶される。そして、上記特性変化検査用情報設定処理を実行する制御部２１により、角速度検出部２３により検出される現角速度検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期角速度検出値とが入出力インタフェース２５を介して検査装置３０に出力される。
【００５０】
このように、初期検出値と現検出値との両検出値が出力されるため、検査装置３０では、これらの比較に応じて検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。特に、ジャイロセンサ２０自身で初期検出値を出力可能に記憶するため、当該ジャイロセンサ２０を組み込んだＥＣＵ１０が上記初期検出値を記憶する必要がないので、初期検出値を取得するための検査やトレーサビリティの確保も不要となる。
したがって、検出値に関する経年変化の影響が容易に認識されて、当該ジャイロセンサ２０の異常検出状態を事前に検知して検出精度の低下を抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係るジャイロセンサ２０では、検査装置３０からの要求に応じて、角速度検出部２３により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する初期検出値とが、制御部２１により入出力インタフェース２５を介して上記検査装置３０に出力される。
これにより、検査装置３０は、所望のタイミングで、初期検出値および現検出値を取得して、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００５２】
なお、特性変化検査用情報出力処理では、ステップＳ１０１における判定処理を廃止して、検査装置３０からの出力指示の有無にかかわらず、ステップＳ１０５にて設定された特性変化検査用情報を定期的に出力するように構成されてもよい。また、特性変化検査用情報には、初期角速度検出値に代えて、初期角速度検出値を求めるための情報、例えば、初期角速度検出値と温度とが関連付けられた情報などが含まれてもよい。
【００５３】
図４は、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を感度誤差を用いて説明するための説明図である。
上記実施形態の第１変形例として、ステップＳ１０５において、特性変化検査用情報として、感度誤差が含まれるように設定されてもよい。
【００５４】
具体的には、使用可能な温度範囲において、出荷時に角速度検出部２３の可動部を所定の静電容量に応じてオフセットさせ、このときの値を、図４に例示するように、各温度に応じて初期感度誤差として予めメモリ２２に記憶する。そして、現時点においてオフセットさせたときの現感度誤差と、同等の検出条件での上記初期感度誤差とを比較することで、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を認識することができる。
【００５５】
ここで、感度誤差を数値を用いて説明すると、感度誤差が０であるときの検出値が「２０４８」であり、角速度検出部２３の可動部が「４０９」分だけ変化するようにオフセットさせた場合に、感度誤差が０であれば「２０５７」が検出されるところが、感度誤差が生じているため「２４００」が検出されると、検出誤差は、（２４００−２４５７）／４０９を演算した値にて表すことができる。
【００５６】
例えば、図４に例示するように、使用可能な温度範囲において、ジャイロセンサ２０の感度誤差の許容範囲が±３°／ｓの仕様である場合（図４の符号Ｓ２ｏにて示す）、出荷時のジャイロセンサ２０の初期感度誤差（初期特性）が、図４の符号Ｓ２ａにて示す曲線のように当該許容範囲内にあるものが良品として後工程に出荷される。そして、上記経年変化等に起因して現感度誤差が変化する場合に、図４の符号Ｓ２ｂにて示す曲線のように、この変化が大きくなり少なくとも一部の温度領域において、現感度誤差が所定の許容範囲から外れると、この許容範囲外である状態を、上記特性変化検査用情報出力処理により得られる特性変化検査用情報に基づいて認識することができる。なお、図４において、符号Ｓ２ｃは、初期感度誤差（図４の符号Ｓ２ａ）に対する耐久変動分を示し、符号Ｓ２ｄは、ＥＣＵ１０での異常判定閾値を示す。
【００５７】
上記実施形態の第２変形例として、上記ステップＳ１０５における特性変化検査用情報設定処理において、現角速度検出値とこの現角速度検出値の検出条件に対応する初期角速度検出値との差を特性変化検査用情報として設定し、この差を入出力インタフェース２５を介して出力するようにしてもよい。
このように、同等の検出条件での初期角速度検出値および現角速度検出値の差が出力される場合でも、この差に応じて、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００５８】
特に、検査装置３０からの要求に応じて、現角速度検出値とこの現角速度検出値の検出条件に対応する初期角速度検出値との差が、入出力インタフェース２５を介して検査装置３０に出力されるので、検査装置３０は、所望のタイミングで、同等の検出条件での初期角速度検出値および現角速度検出値の差を取得して、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００５９】
なお、上記第２変形例においても、特性変化検査用情報出力処理では、ステップＳ１０１における判定処理を廃止して、検査装置３０からの出力指示の有無にかかわらず、ステップＳ１０５にて設定された特性変化検査用情報を定期的に出力するように構成されてもよい。
【００６０】
上記実施形態の第３変形例として、上記ステップＳ１０５における特性変化検査用情報設定処理において、現角速度検出値と初期角速度検出値とを比較することで当該ジャイロセンサ２０の角速度検出部２３が許容される検出精度の検出状態であるか否かについて判定し、この判定結果が特性変化検査用情報として設定されてもよい。
このように、角速度検出部２３が許容される検出精度の検出状態であるか否かについての判定結果が出力される場合でも、この判定結果に応じて検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。なお、第３変形例における制御部２１は、特許請求の範囲に記載の「判定手段」の一例に相当し得る。
【００６１】
特に、検査装置３０からの要求に応じて、上記判定結果が、入出力インタフェース２５を介して検査装置３０に出力されるので、検査装置３０は、所望のタイミングで、上記判定結果を取得して、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識することができる。
【００６２】
なお、上記第３変形例においても、特性変化検査用情報出力処理では、ステップＳ１０１における判定処理を廃止して、検査装置３０からの出力指示の有無にかかわらず、ステップＳ１０５にて設定された特性変化検査用情報を定期的に出力するように構成されてもよい。
【００６３】
上記実施形態の第４変形例として、上記ステップＳ１０５における特性変化検査用情報設定処理において、現角速度検出値、初期角速度検出値および温度に加えて、メモリ２２に予め記憶される他のセンサ装置と識別するためのシリアル番号等の識別情報が含まれるように、特性変化検査用情報が設定されてもよい。
このように、上記両検出値に加えて上記識別情報が出力されるので、ジャイロセンサ２０の検出値に関する経年変化の影響を容易に認識するとともに、当該ジャイロセンサ２０に関するトレーサビリティを容易に確保することができる。
【００６４】
なお、上記第４変形例においても、特性変化検査用情報出力処理では、ステップＳ１０１における判定処理を廃止して、検査装置３０からの出力指示の有無にかかわらず、ステップＳ１０５にて設定された特性変化検査用情報を定期的に出力するように構成されてもよい。
【００６５】
なお、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
（１）本発明に係る構成は、ジャイロセンサ２０に限らず、例えば、圧力や流量などの物理量を検出するセンサ装置に採用されてもよい。
また、本発明に係るジャイロセンサ２０等のセンサ装置は、搭載される自動車の横滑りを防止するための制御を実施するＥＣＵ１０に組み込まれることに限らず、当該センサ装置からの検出値に応じて所定の制御を実施する電子装置に組み込まれてもよい。特に、高い検出精度や低コストが要求される自動車用の電子装置に組み込まれることにより、初期検出値を取得するための検査やトレーサビリティの確保が不要となることから低コストであって、センサ装置の検出値に関する経年変化の影響が容易に認識されて、当該センサ装置の異常検出状態を事前に検知して検出精度の低下を抑制することができる。
【００６６】
（２）ジャイロセンサ２０は、入出力インタフェース２５に代えて、入力用のインタフェースおよび出力用のインタフェースを設けてもよい。この場合、出力指示信号は、入力用のインタフェースを介して制御部２１に入力され、ステップＳ１０５にて設定される特性変化検査用情報は、出力用のインタフェースを介して出力される。また、出力用のインタフェースは、通常のセンサ検出値が出力されるインタフェースと特性変化検査用情報が出力されるインタフェースとを有するように構成されてもよいし、１つのインタフェースの切り替えにより、通常のセンサ検出値と特性変化検査用情報とのいずれかを出力するように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０…ＥＣＵ
１１…制御部
２０…ジャイロセンサ（センサ装置）
２１…制御部（制御手段，判定手段）
２２…メモリ（記憶手段）
２３…角速度検出部（検出手段）
２４…温度検出部
２５…入出力インタフェース（出力手段）
３０…検査装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量を検出する検出手段と、この検出手段により検出された検出値を含めた情報を出力可能な出力手段とを備えるセンサ装置であって、
当該装置の製造時に各検出条件に応じて前記検出手段により検出され得る初期検出値が予め記憶される記憶手段と、
前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とを前記出力手段を介して出力する制御手段と、
を備えることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とを、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値との差を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値との差を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする請求項３に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とに基づいて、当該検出手段が許容される検出精度の検出状態であるか否かについて判定する判定手段を備え、
前記制御手段は、前記判定手段による判定結果を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記判定手段による判定結果を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする請求項５に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記記憶手段には、他のセンサ装置と識別するための識別情報が含まれ、
前記制御手段は、さらに前記識別情報を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、さらに前記識別情報を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする請求項７に記載のセンサ装置。
【請求項１】
物理量を検出する検出手段と、この検出手段により検出された検出値を含めた情報を出力可能な出力手段とを備えるセンサ装置であって、
当該装置の製造時に各検出条件に応じて前記検出手段により検出され得る初期検出値が予め記憶される記憶手段と、
前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とを前記出力手段を介して出力する制御手段と、
を備えることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とを、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値との差を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値との差を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする請求項３に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記検出手段により検出される検出値とこの検出値の検出条件に対応する前記初期検出値とに基づいて、当該検出手段が許容される検出精度の検出状態であるか否かについて判定する判定手段を備え、
前記制御手段は、前記判定手段による判定結果を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、前記判定手段による判定結果を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする請求項５に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記記憶手段には、他のセンサ装置と識別するための識別情報が含まれ、
前記制御手段は、さらに前記識別情報を、前記出力手段を介して出力することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記制御手段は、検査装置からの要求に応じて、さらに前記識別情報を、前記出力手段を介して前記検査装置に出力することを特徴とする請求項７に記載のセンサ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１１８７２（Ｐ２０１２−２１１８７２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８５２８（Ｐ２０１１−７８５２８）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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