故障検出回路付圧電発振回路及び物理量センサー
【課題】精度よく故障の有無を検出できる故障検出回路付圧電発振回路及び物理量センサーを提供すること。
【解決手段】圧電振動子１１と発振動作用の増幅部１２とを含む発振部１０と、発振部１０と直流電源４０との間に流れる電流を検出する電流検出部２０と、電流検出部２０が検出する電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する判定部３０とを含む。増幅部１２は、直列接続された３つ以上の反転増幅回路を含んでもよい。電流検出部２０は、発振部１０と直流電源４０の電源電位とを接続する抵抗２１を含み、判定部３０は、抵抗２１の両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定してもよい。
【解決手段】圧電振動子１１と発振動作用の増幅部１２とを含む発振部１０と、発振部１０と直流電源４０との間に流れる電流を検出する電流検出部２０と、電流検出部２０が検出する電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する判定部３０とを含む。増幅部１２は、直列接続された３つ以上の反転増幅回路を含んでもよい。電流検出部２０は、発振部１０と直流電源４０の電源電位とを接続する抵抗２１を含み、判定部３０は、抵抗２１の両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、故障検出回路付圧電発振回路及び物理量センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
慣性力を検出して加速度を検知するための加速度検出器や、タイヤ空気圧力を検知するための圧力検出器には、力センサーが用いられる。このような力センサーには水晶振動子を力検出素子とした水晶発振回路からなるものが知られている。水晶発振回路からなる力センサーは、水晶振動子のＱ値が高いことから他の半導体センサーと比較して検出精度が高いことが特徴である。
【０００３】
例えば加速度検出器であれば、水晶発振回路からなる力センサーは、車などの限られたスペースに搭載されるカーナビゲーションシステムに使用する場合があり、小型なものが好まれる。したがって、水晶発振回路からなる力センサーを小型化するためには、水晶振動子の形状も小さくせざるを得ない。
【０００４】
しかし、水晶振動子を小さく構成した場合には、水晶振動子のＣＩ（Crystal Impedance）が大きくなることで発振動作が鈍くなる。この結果、水晶振動子を小さく構成した場合には、水晶発振回路の起動特性を維持することが難しい。
【０００５】
そこで、水晶振動子を小さく構成しつつ起動特性を維持する為には、例えば特許文献１に記載の発振回路のように、発振用増幅回路の増幅率を予め大きく設定できる回路を適用することが好ましい。
【０００６】
また、力センサーは、力検出素子に検出すべき力により応力が加えられて使用されるため、時には応力に耐え切れず破損してしまう可能性もある。したがって、例えば、力センサーがタイヤ空気圧力センサーなどの安全装置に使用されるものであれば、力センサーには正常動作不可能であることを知らせる為の故障検出回路を備えておくことが要求される。
【０００７】
そのため、例えば、水晶発振回路から出力される信号の出力レベルや周波数等を監視することにより水晶振動子の故障の有無を検出する故障検出回路が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１６３６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
水晶振動子が故障した場合においても水晶振動子の容量成分が残るため、特に発振用増幅回路の増幅率を大きくした水晶発振回路では、発振用増幅回路と帰還抵抗、水晶振動子の容量成分、その他発振回路内の寄生抵抗や寄生容量等によりＣＲ発振する場合がある。このような場合には、水晶発振回路から出力される信号の出力レベルや周波数等を監視していても、ＣＲ発振による出力信号を異常信号であるものと判断できない場合がある。その結果、水晶振動子の故障を検出できない場合がある。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものである。本発明の幾つかの態様によれば、精度よく故障の有無を検出できる故障検出回路付圧電発振回路及び物理量センサーを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）本発明に係る故障検出回路付圧電発振回路は、圧電振動子と発振動作用の増幅部とを含む発振部と、前記発振部と直流電源との間に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部が検出する電流に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定する判定部とを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、発振部と直流電源との間に流れる電流に基づいて圧電振動子の故障の有無を判定できる。したがって、精度よく故障の有無を検出できる故障検出回路付圧電発振回路を実現できる。
【００１３】
（２）この故障検出回路付圧電発振回路では、前記増幅部は、直列接続された３つ以上の反転増幅回路を含んでもよい。
【００１４】
増幅部の増幅率を高めることは、圧電発振回路の起動特性を向上させるために有効である。しかし、増幅部の増幅率が高い場合には、圧電振動子が故障した場合にＣＲ発振しやすい。したがって、増幅部が直列接続された３つ以上の反転増幅回路で構成されている場合には、圧電振動子が故障した場合にＣＲ発振しやすい。このような場合に、発振部と直流電源との間に流れる電流に基づいて圧電振動子の故障の有無を判定する本発明は特に有効である。
【００１５】
（３）この故障検出回路付圧電発振回路では、前記電流検出部は、前記発振部と前記直流電源の電源電位とを接続する抵抗を含み、前記判定部は、前記抵抗の両端電圧に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定してもよい。
【００１６】
本発明によれば、簡易な構成で圧電振動子の故障の有無を精度よく判定することができる。
【００１７】
（４）この故障検出回路付圧電発振回路では、前記電流検出部は、前記発振部と前記直流電源の接地電位とを接続する抵抗を含み、前記判定部は、前記抵抗の両端電圧に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定してもよい。
【００１８】
本発明によれば、簡易な構成で圧電振動子の故障の有無を精度よく判定することができる。また、電源電位に比べて接地電位は安定していることが多いため、より簡易な構成でより精度よく振動子の故障の有無を判定することができる。
【００１９】
（５）本発明に係る物理量センサーは、これらのいずれかの故障検出回路付圧電発振回路を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、発振部と直流電源との間に流れる電流に基づいて圧電振動子の故障の有無を判定できる。したがって、精度よく故障の有無を検出できる物理量センサーを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図。
【図２】第１実施形態の変形例に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図。
【図３】第２実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図。
【図４】第３実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図。
【図５】第４実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図。
【図６】本実施形態に係る物理量センサーの構成例を示す回路ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２３】
１．第１実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路
〔回路構成〕
図１は、第１実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図である。
【００２４】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路１は、発振部１０を含む。発振部１０は、圧電振動子１１と発振動作用の増幅部１２とを含む。
【００２５】
圧電振動子１１としては、例えば、水晶振動子やセラミック振動子、ニオブ酸リチウム振動子、タンタル酸リチウム振動子などの単結晶材料を用いた振動子や、酸化亜鉛圧電薄膜振動子、酸化アルミニウム圧電薄膜振動子などの圧電性薄膜を用いた振動子を用いてもよい。本実施形態においては、圧電振動子１１として水晶振動子を用いる例について説明する。
【００２６】
発振部１０は、圧電振動子１１の励振に基づいて発振動作を行い、出力端子１８から発振信号を出力する。圧電振動子１１と増幅部１２とは並列に接続されている。また、発振部１０は、圧電振動子１１及び増幅部１２と並列に接続されて帰還抵抗となる直列接続された３つの抵抗１３、１４、１５と、圧電振動子１１の両端にそれぞれ接続されて共振回路を構成する容量素子１６、１７を含んでいる。
【００２７】
増幅部１２は、増幅部１２の入力信号の位相と出力信号の位相とが互いに反転するように直列接続された３つ以上の反転増幅回路を含んでもよく、例えば増幅部１２の入出力端子間に３つ以上の奇数個の反転増幅回路を直列接続した構成を有する。本実施形態においては、増幅部１２は、直列接続された３つの反転増幅回路１２１、１２２、１２３を含んで構成されている。反転増幅回路１２１の入力端子と出力端子は、抵抗１３を介して接続され、反転増幅回路１２２の入力端子と出力端子は、抵抗１４を介して接続され、反転増幅回路１２３の入力端子と出力端子は、抵抗１５を介して接続されている。
【００２８】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路１は、電流検出部２０を含む。電流検出部２０は、発振部１０と直流電源４０との間として発振部１０と直流電源４０の正電位側の端子との間に流れる電流を検出する。本実施形態においては、電流検出部２０は、発振部１０と直流電源４０の電源電位とを接続する抵抗２１を含んで構成されている。
【００２９】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路１は、判定部３０を含む。判定部３０は、電流検出部２０が検出する電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。本実施形態においては、判定部３０は、抵抗２１の両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。図１に示す例では、判定部３０は、比較器３１、基準電圧生成回路３２、差動増幅回路３３を含んで構成されている。
【００３０】
差動増幅回路３３は、抵抗２１の両端（Ａ点とＢ点）の電位をそれぞれ入力し、抵抗２１の両端電位の差（抵抗２１の両端電圧）を増幅して出力する。本実施形態においては、差動増幅回路３３は、増幅器３３１、電源電位（Ａ点の電位）と増幅器３３１の非反転入力端子とを接続する抵抗３３２、接地電位と増幅器３３１の非反転入力端子とを接続する抵抗３３３、抵抗２１により降下した電位（Ｂ点の電位）と増幅器３３１の反転入力端子とを接続する抵抗３３４、増幅器３３１の出力端子と反転入力端子とを接続する抵抗３３５を含んで構成されている。なお、差動増幅回路３３の増幅率は１倍であってもよい。
【００３１】
基準電圧生成回路３２は、抵抗３２１と抵抗３２２とで電源電圧を分圧して基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。
【００３２】
比較器３１は、差動増幅回路３３の出力電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、比較結果を出力端子３４から出力する。本実施形態においては、基準電圧Ｖｒｅｆよりも差動増幅回路３３の出力電圧が大きい場合にハイレベル、基準電圧Ｖｒｅｆよりも差動増幅回路３３の出力電圧が小さい場合にローレベルの信号を出力する。
【００３３】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路１は、容量素子４２、４４を含んでもよい。容量素子４２は、電源電位（Ａ点の電位）と接地電位との間に接続されている。また、容量素子４４は、抵抗２１により降下した電位（Ｂ点の電位）と接地電位との間に接続されている。これらの容量素子により、発振部１０に対する直流電源４０のノイズ成分の影響を抑制したり、直流電源４０に対する発振部１０の発振動作による影響を抑制したりすることができる。
【００３４】
〔故障検出原理〕
圧電振動子１１が故障した場合においても圧電振動子１１の例えば２つの励振電極間には容量成分が残るため、特に発振部１０の増幅部１２の増幅率を大きくした場合には、増幅部１２と、帰還抵抗となる直列接続された抵抗１３、１４、１５、圧電振動子１１の容量成分、その他故障検出回路付圧電発振回路１内の寄生抵抗や寄生容量等によりＣＲ発振する場合がある。この場合、出力端子１８からは発振信号が出力されることになるため、出力端子１８から出力される信号を監視しても、圧電振動子１１の故障を検出できない場合がある。
【００３５】
一般に、圧電振動子１１による発振はＱ値が相対的に高く、ＣＲ発振はＱ値が相対的に低い。したがって、発振部１０が圧電振動子１１により発振している場合には、増幅器１０は圧電振動子１１の共振特性により決定された純度の高い特定周波数信号を増幅することになるので、発振部１０の増幅部１２で必要とされる電流は相対的に少ない。一方、発振部１０がＣＲ発振している場合には、増幅器１０は上述の場合と比較して広帯域に亘る周波数信号を増幅することになるので、発振部１０の増幅部１２で必要とされる電流は相対的に多い。
【００３６】
よって、発振部１０が、圧電振動子１１が故障してＣＲ発振している場合には、発振部１０が圧電振動子１１により発振している場合に比べて、直流電源４０から抵抗２１を介して発振部１０の増幅部１２に流れる電流が大きくなる。したがって、抵抗２１の両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。これにより、ＣＲ発振している場合についても故障として検出できるため、圧電振動子１１の故障の有無を精度よく検出できる。
【００３７】
本実施形態においては、基準電圧Ｖｒｅｆを適切に設定することにより、圧電振動子１１が故障していない場合（圧電振動子１１により発振している場合）にはローレベル、圧電振動子１１が故障している場合（ＣＲ発振している場合）にはハイレベルの信号を出力端子３４から出力することができる。
【００３８】
〔変形例〕
図１に示す故障検出回路付圧電発振回路１では、判定部３０は、差動増幅回路３３を介して抵抗２１の両端電圧を比較器３１に入力して、振動子１１の故障の有無を判定しているが、図２に示す故障検出回路付圧電発振回路１ａのように、判定部３０ａは、抵抗２１により降下した電位（Ｂ点の電位）を比較器３１ａに直接入力してもよい。直流電源４０の電源電圧が既に分かっていて、十分に安定している場合には、抵抗２１により降下した電位（Ｂ点の電位）のみで抵抗２１の両端電圧が分かるからである。
【００３９】
このように、差動増幅回路３３を省略することにより、より簡易な構成で振動子１１の故障の有無を判定することができる。
【００４０】
２．第２実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路
図３は、第２実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図である。なお、図１及び図２に示す故障検出回路付圧電発振回路１及び１ａと同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４１】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路２は、発振部１０と直流電源４０との間に流れる電流を検出する電流検出部２０ａとして、発振部１０と直流電源４０の接地電位とを接続する抵抗２１ａを含む。電流検出部２０ａは、発振部１０と直流電源４０との間として発振部１０と直流電源４０の負電位側の端子（例えば接地電位）との間に流れる電流を検出する。
【００４２】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路２は、判定部３０ｂを含む。判定部３０ｂは、電流検出部２０ａが検出する電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。本実施形態においては、判定部３０ｂは、抵抗２１ａの両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。図３に示す例では、判定部３０ｂは、比較器３１ｂ、基準電圧生成回路３２を含んで構成されている。
【００４３】
判定部３０ｂは、抵抗２１ａを流れる電流により発生する電位（Ｃ点の電位）を、比較器３１ａで基準電圧Ｖｒｅｆと比較することにより、圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。
【００４４】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路２の故障検出原理については、第１実施形態において説明したとおりである。したがって、抵抗２１ａの両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。これにより、ＣＲ発振している場合についても故障として検出できるため、圧電振動子１１の故障の有無を精度よく検出できる。
【００４５】
本実施形態においては、基準電圧Ｖｒｅｆを適切に設定することにより、圧電振動子１１が故障していない場合（圧電振動子１１により発振している場合）にはローレベル、圧電振動子１１が故障している場合（ＣＲ発振している場合）にはハイレベルの信号を出力端子３４から出力することができる。
【００４６】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路２によれば、電源電位に比べて接地電位は安定していることが多いため、図１に示す故障検出回路付圧電発振回路１よりも簡易な構成で、精度よく振動子１１の故障の有無を判定することができる。
【００４７】
３．第３実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路
図４は、第３実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図である。なお、図１乃至図３に示す故障検出回路付圧電発振回路１、１ａ及び２と同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４８】
図１乃至図３に示す故障検出回路付圧電発振回路１、１ａ及び２は、発振部１０がインバーター型の発振回路であるが、図４に示す故障検出回路付圧電発振回路３は、発振部１０ａがコルピッツ型の発振回路となっている。
【００４９】
発振部１０ａは、圧電振動子１１と増幅部１２ａとを含む。発振部１０は、圧電振動子１１の励振に基づいて発振動作を行い、出力端子１８から発振信号を出力する。増幅部１２ａは、トランジスター１２４、抵抗１２５及び１２６を含んで構成されている。また、発振部１０は、容量素子１０１及び１０２、抵抗１０３及び１０４を含んでいる。
【００５０】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路３は、電流検出部２０を含む。電流検出部２０は、発振部１０ａと直流電源４０との間に流れる電流を検出する。本実施形態においては、電流検出部２０は、発振部１０ａと直流電源４０の電源電位とを接続する抵抗２１を含んで構成されている。
【００５１】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路３は、判定部３０を含む。判定部３０は、電流検出部２０が検出する電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。本実施形態においては、判定部３０は、抵抗２１の両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。
【００５２】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路３の故障検出原理は、第１実施形態において説明したとおりである。したがって、抵抗２１の両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。これにより、ＣＲ発振している場合についても故障として検出できるため、圧電振動子１１の故障の有無を精度よく検出できる。
【００５３】
本実施形態においては、基準電圧Ｖｒｅｆを適切に設定することにより、圧電振動子１１が故障していない場合（圧電振動子１１により発振している場合）にはローレベル、圧電振動子１１が故障している場合（ＣＲ発振している場合）にはハイレベルの信号を出力端子３４から出力することができる。
【００５４】
なお、図２に示す故障検出回路付圧電発振回路１ａと同様に、判定部３０を判定部３０ａに置き換えた構成も可能である。
【００５５】
４．第４実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路
図５は、第４実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図である。なお、図１乃至図４に示す故障検出回路付圧電発振回路１、１ａ、２及び３と同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５６】
図５に示す故障検出回路付圧電発振回路４は、図４に示す故障検出回路付圧電発振回路３と同様に、発振部１０ａがコルピッツ型の発振回路となっている。
【００５７】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路４は、発振部１０ａと直流電源４０との間に流れる電流を検出する電流検出部２０ａとして、発振部１０ａと直流電源４０の接地電位とを接続する抵抗２１ａを含む。
【００５８】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路４は、判定部３０ｂを含む。判定部３０ｂは、電流検出部２０ａが検出する電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。本実施形態においては、判定部３０ｂは、抵抗２１ａの両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。図５に示す例では、判定部３０ｂは、比較器３１ｂ、基準電圧生成回路３２を含んで構成されている。
【００５９】
判定部３０ｂは、抵抗２１ａを流れる電流により発生する電位（Ｃ点の電位）を、比較器３１ｂで基準電圧Ｖｒｅｆと比較することにより、圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。
【００６０】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路４の故障検出原理については、第１実施形態において説明したとおりである。したがって、抵抗２１ａの両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。これにより、ＣＲ発振している場合についても故障として検出できるため、圧電振動子１１の故障の有無を精度よく検出できる。
【００６１】
本実施形態においては、基準電圧Ｖｒｅｆを適切に設定することにより、圧電振動子１１が故障していない場合（圧電振動子１１により発振している場合）にはローレベル、圧電振動子１１が故障している場合（ＣＲ発振している場合）にはハイレベルの信号を出力端子３４から出力することができる。
【００６２】
５．物理量センサー
図６は、本実施形態に係る物理量センサーの構成例を示す回路ブロック図である。
【００６３】
物理量センサーとは、例えば、振動を利用して物理量を検出する力センサー、加速度センサー、角速度センサー、ＱＣＭ（Quarts Crystal Microbalance）センサー等である。
【００６４】
本実施形態に係る物理量センサー５は、図１を用いて説明した故障検出回路付圧電発振回路１と、故障検出回路付圧電発振回路１の出力端子１８から出力される発振信号を入力し、発振信号の周波数をカウントし、発振信号の周波数に関連する情報を出力端子５２から出力する周波数カウンター５０を含んで構成されている。
【００６５】
本実施形態に係る物理量センサー５においては、故障検出回路付圧電発振回路１の圧電振動子１１をセンサー素子として用いている。すなわち、測定する物理量に応じて故障検出回路付圧電発振回路１の出力端子１８から出力される発振信号の周波数が変化する。したがって、周波数カウンター５０で発振信号の周波数をカウントすることにより、物理量の測定が可能となる。
【００６６】
このように構成した物理量センサー５によれば、故障検出回路付圧電発振回路１の発振部１０と直流電源４０との間に流れる電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定できる。これにより、ＣＲ発振している場合についても故障として検出できるため、圧電振動子１１の故障の有無を精度よく検出できる物理量センサーを実現できる。
【００６７】
なお、物理量センサー５の故障検出回路付圧電発振回路１を、故障検出回路付圧電発振回路１ａ、２、３及び４のいずれかに置き換えることも可能であり、置き換えた物理量センサーにおいても同様の効果を奏する。
【００６８】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００６９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００７０】
１，１ａ，２，３，４ 故障検出回路付圧電発振回路、５ 物理量センサー、１０，１０ａ 発振部、１１ 圧電振動子、１２，１２ａ 増幅部、１３〜１５ 抵抗、１６，１７ 容量素子、１８ 出力端子、２０，２０ａ 電流検出部、２１，２１ａ 抵抗、３０，３０ａ，３０ｂ 判定部、３１，３１ａ，３１ｂ 比較器、３２ 基準電圧生成回路、３３ 差動増幅回路、３４ 出力端子、４０ 直流電源、４２，４４ 容量素子、５０ 周波数カウンター、５２ 出力端子、１０１，１０２ 容量素子、１０３，１０４ 抵抗、１２１〜１２３ 反転増幅回路、１２４ トランジスター、１２５，１２６ 抵抗、３２１，３２２ 抵抗、３３１ 増幅器、３３２〜３３５ 抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、故障検出回路付圧電発振回路及び物理量センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
慣性力を検出して加速度を検知するための加速度検出器や、タイヤ空気圧力を検知するための圧力検出器には、力センサーが用いられる。このような力センサーには水晶振動子を力検出素子とした水晶発振回路からなるものが知られている。水晶発振回路からなる力センサーは、水晶振動子のＱ値が高いことから他の半導体センサーと比較して検出精度が高いことが特徴である。
【０００３】
例えば加速度検出器であれば、水晶発振回路からなる力センサーは、車などの限られたスペースに搭載されるカーナビゲーションシステムに使用する場合があり、小型なものが好まれる。したがって、水晶発振回路からなる力センサーを小型化するためには、水晶振動子の形状も小さくせざるを得ない。
【０００４】
しかし、水晶振動子を小さく構成した場合には、水晶振動子のＣＩ（Crystal Impedance）が大きくなることで発振動作が鈍くなる。この結果、水晶振動子を小さく構成した場合には、水晶発振回路の起動特性を維持することが難しい。
【０００５】
そこで、水晶振動子を小さく構成しつつ起動特性を維持する為には、例えば特許文献１に記載の発振回路のように、発振用増幅回路の増幅率を予め大きく設定できる回路を適用することが好ましい。
【０００６】
また、力センサーは、力検出素子に検出すべき力により応力が加えられて使用されるため、時には応力に耐え切れず破損してしまう可能性もある。したがって、例えば、力センサーがタイヤ空気圧力センサーなどの安全装置に使用されるものであれば、力センサーには正常動作不可能であることを知らせる為の故障検出回路を備えておくことが要求される。
【０００７】
そのため、例えば、水晶発振回路から出力される信号の出力レベルや周波数等を監視することにより水晶振動子の故障の有無を検出する故障検出回路が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１６３６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
水晶振動子が故障した場合においても水晶振動子の容量成分が残るため、特に発振用増幅回路の増幅率を大きくした水晶発振回路では、発振用増幅回路と帰還抵抗、水晶振動子の容量成分、その他発振回路内の寄生抵抗や寄生容量等によりＣＲ発振する場合がある。このような場合には、水晶発振回路から出力される信号の出力レベルや周波数等を監視していても、ＣＲ発振による出力信号を異常信号であるものと判断できない場合がある。その結果、水晶振動子の故障を検出できない場合がある。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものである。本発明の幾つかの態様によれば、精度よく故障の有無を検出できる故障検出回路付圧電発振回路及び物理量センサーを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）本発明に係る故障検出回路付圧電発振回路は、圧電振動子と発振動作用の増幅部とを含む発振部と、前記発振部と直流電源との間に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部が検出する電流に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定する判定部とを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、発振部と直流電源との間に流れる電流に基づいて圧電振動子の故障の有無を判定できる。したがって、精度よく故障の有無を検出できる故障検出回路付圧電発振回路を実現できる。
【００１３】
（２）この故障検出回路付圧電発振回路では、前記増幅部は、直列接続された３つ以上の反転増幅回路を含んでもよい。
【００１４】
増幅部の増幅率を高めることは、圧電発振回路の起動特性を向上させるために有効である。しかし、増幅部の増幅率が高い場合には、圧電振動子が故障した場合にＣＲ発振しやすい。したがって、増幅部が直列接続された３つ以上の反転増幅回路で構成されている場合には、圧電振動子が故障した場合にＣＲ発振しやすい。このような場合に、発振部と直流電源との間に流れる電流に基づいて圧電振動子の故障の有無を判定する本発明は特に有効である。
【００１５】
（３）この故障検出回路付圧電発振回路では、前記電流検出部は、前記発振部と前記直流電源の電源電位とを接続する抵抗を含み、前記判定部は、前記抵抗の両端電圧に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定してもよい。
【００１６】
本発明によれば、簡易な構成で圧電振動子の故障の有無を精度よく判定することができる。
【００１７】
（４）この故障検出回路付圧電発振回路では、前記電流検出部は、前記発振部と前記直流電源の接地電位とを接続する抵抗を含み、前記判定部は、前記抵抗の両端電圧に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定してもよい。
【００１８】
本発明によれば、簡易な構成で圧電振動子の故障の有無を精度よく判定することができる。また、電源電位に比べて接地電位は安定していることが多いため、より簡易な構成でより精度よく振動子の故障の有無を判定することができる。
【００１９】
（５）本発明に係る物理量センサーは、これらのいずれかの故障検出回路付圧電発振回路を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、発振部と直流電源との間に流れる電流に基づいて圧電振動子の故障の有無を判定できる。したがって、精度よく故障の有無を検出できる物理量センサーを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図。
【図２】第１実施形態の変形例に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図。
【図３】第２実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図。
【図４】第３実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図。
【図５】第４実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図。
【図６】本実施形態に係る物理量センサーの構成例を示す回路ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２３】
１．第１実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路
〔回路構成〕
図１は、第１実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図である。
【００２４】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路１は、発振部１０を含む。発振部１０は、圧電振動子１１と発振動作用の増幅部１２とを含む。
【００２５】
圧電振動子１１としては、例えば、水晶振動子やセラミック振動子、ニオブ酸リチウム振動子、タンタル酸リチウム振動子などの単結晶材料を用いた振動子や、酸化亜鉛圧電薄膜振動子、酸化アルミニウム圧電薄膜振動子などの圧電性薄膜を用いた振動子を用いてもよい。本実施形態においては、圧電振動子１１として水晶振動子を用いる例について説明する。
【００２６】
発振部１０は、圧電振動子１１の励振に基づいて発振動作を行い、出力端子１８から発振信号を出力する。圧電振動子１１と増幅部１２とは並列に接続されている。また、発振部１０は、圧電振動子１１及び増幅部１２と並列に接続されて帰還抵抗となる直列接続された３つの抵抗１３、１４、１５と、圧電振動子１１の両端にそれぞれ接続されて共振回路を構成する容量素子１６、１７を含んでいる。
【００２７】
増幅部１２は、増幅部１２の入力信号の位相と出力信号の位相とが互いに反転するように直列接続された３つ以上の反転増幅回路を含んでもよく、例えば増幅部１２の入出力端子間に３つ以上の奇数個の反転増幅回路を直列接続した構成を有する。本実施形態においては、増幅部１２は、直列接続された３つの反転増幅回路１２１、１２２、１２３を含んで構成されている。反転増幅回路１２１の入力端子と出力端子は、抵抗１３を介して接続され、反転増幅回路１２２の入力端子と出力端子は、抵抗１４を介して接続され、反転増幅回路１２３の入力端子と出力端子は、抵抗１５を介して接続されている。
【００２８】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路１は、電流検出部２０を含む。電流検出部２０は、発振部１０と直流電源４０との間として発振部１０と直流電源４０の正電位側の端子との間に流れる電流を検出する。本実施形態においては、電流検出部２０は、発振部１０と直流電源４０の電源電位とを接続する抵抗２１を含んで構成されている。
【００２９】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路１は、判定部３０を含む。判定部３０は、電流検出部２０が検出する電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。本実施形態においては、判定部３０は、抵抗２１の両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。図１に示す例では、判定部３０は、比較器３１、基準電圧生成回路３２、差動増幅回路３３を含んで構成されている。
【００３０】
差動増幅回路３３は、抵抗２１の両端（Ａ点とＢ点）の電位をそれぞれ入力し、抵抗２１の両端電位の差（抵抗２１の両端電圧）を増幅して出力する。本実施形態においては、差動増幅回路３３は、増幅器３３１、電源電位（Ａ点の電位）と増幅器３３１の非反転入力端子とを接続する抵抗３３２、接地電位と増幅器３３１の非反転入力端子とを接続する抵抗３３３、抵抗２１により降下した電位（Ｂ点の電位）と増幅器３３１の反転入力端子とを接続する抵抗３３４、増幅器３３１の出力端子と反転入力端子とを接続する抵抗３３５を含んで構成されている。なお、差動増幅回路３３の増幅率は１倍であってもよい。
【００３１】
基準電圧生成回路３２は、抵抗３２１と抵抗３２２とで電源電圧を分圧して基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。
【００３２】
比較器３１は、差動増幅回路３３の出力電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、比較結果を出力端子３４から出力する。本実施形態においては、基準電圧Ｖｒｅｆよりも差動増幅回路３３の出力電圧が大きい場合にハイレベル、基準電圧Ｖｒｅｆよりも差動増幅回路３３の出力電圧が小さい場合にローレベルの信号を出力する。
【００３３】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路１は、容量素子４２、４４を含んでもよい。容量素子４２は、電源電位（Ａ点の電位）と接地電位との間に接続されている。また、容量素子４４は、抵抗２１により降下した電位（Ｂ点の電位）と接地電位との間に接続されている。これらの容量素子により、発振部１０に対する直流電源４０のノイズ成分の影響を抑制したり、直流電源４０に対する発振部１０の発振動作による影響を抑制したりすることができる。
【００３４】
〔故障検出原理〕
圧電振動子１１が故障した場合においても圧電振動子１１の例えば２つの励振電極間には容量成分が残るため、特に発振部１０の増幅部１２の増幅率を大きくした場合には、増幅部１２と、帰還抵抗となる直列接続された抵抗１３、１４、１５、圧電振動子１１の容量成分、その他故障検出回路付圧電発振回路１内の寄生抵抗や寄生容量等によりＣＲ発振する場合がある。この場合、出力端子１８からは発振信号が出力されることになるため、出力端子１８から出力される信号を監視しても、圧電振動子１１の故障を検出できない場合がある。
【００３５】
一般に、圧電振動子１１による発振はＱ値が相対的に高く、ＣＲ発振はＱ値が相対的に低い。したがって、発振部１０が圧電振動子１１により発振している場合には、増幅器１０は圧電振動子１１の共振特性により決定された純度の高い特定周波数信号を増幅することになるので、発振部１０の増幅部１２で必要とされる電流は相対的に少ない。一方、発振部１０がＣＲ発振している場合には、増幅器１０は上述の場合と比較して広帯域に亘る周波数信号を増幅することになるので、発振部１０の増幅部１２で必要とされる電流は相対的に多い。
【００３６】
よって、発振部１０が、圧電振動子１１が故障してＣＲ発振している場合には、発振部１０が圧電振動子１１により発振している場合に比べて、直流電源４０から抵抗２１を介して発振部１０の増幅部１２に流れる電流が大きくなる。したがって、抵抗２１の両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。これにより、ＣＲ発振している場合についても故障として検出できるため、圧電振動子１１の故障の有無を精度よく検出できる。
【００３７】
本実施形態においては、基準電圧Ｖｒｅｆを適切に設定することにより、圧電振動子１１が故障していない場合（圧電振動子１１により発振している場合）にはローレベル、圧電振動子１１が故障している場合（ＣＲ発振している場合）にはハイレベルの信号を出力端子３４から出力することができる。
【００３８】
〔変形例〕
図１に示す故障検出回路付圧電発振回路１では、判定部３０は、差動増幅回路３３を介して抵抗２１の両端電圧を比較器３１に入力して、振動子１１の故障の有無を判定しているが、図２に示す故障検出回路付圧電発振回路１ａのように、判定部３０ａは、抵抗２１により降下した電位（Ｂ点の電位）を比較器３１ａに直接入力してもよい。直流電源４０の電源電圧が既に分かっていて、十分に安定している場合には、抵抗２１により降下した電位（Ｂ点の電位）のみで抵抗２１の両端電圧が分かるからである。
【００３９】
このように、差動増幅回路３３を省略することにより、より簡易な構成で振動子１１の故障の有無を判定することができる。
【００４０】
２．第２実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路
図３は、第２実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図である。なお、図１及び図２に示す故障検出回路付圧電発振回路１及び１ａと同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４１】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路２は、発振部１０と直流電源４０との間に流れる電流を検出する電流検出部２０ａとして、発振部１０と直流電源４０の接地電位とを接続する抵抗２１ａを含む。電流検出部２０ａは、発振部１０と直流電源４０との間として発振部１０と直流電源４０の負電位側の端子（例えば接地電位）との間に流れる電流を検出する。
【００４２】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路２は、判定部３０ｂを含む。判定部３０ｂは、電流検出部２０ａが検出する電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。本実施形態においては、判定部３０ｂは、抵抗２１ａの両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。図３に示す例では、判定部３０ｂは、比較器３１ｂ、基準電圧生成回路３２を含んで構成されている。
【００４３】
判定部３０ｂは、抵抗２１ａを流れる電流により発生する電位（Ｃ点の電位）を、比較器３１ａで基準電圧Ｖｒｅｆと比較することにより、圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。
【００４４】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路２の故障検出原理については、第１実施形態において説明したとおりである。したがって、抵抗２１ａの両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。これにより、ＣＲ発振している場合についても故障として検出できるため、圧電振動子１１の故障の有無を精度よく検出できる。
【００４５】
本実施形態においては、基準電圧Ｖｒｅｆを適切に設定することにより、圧電振動子１１が故障していない場合（圧電振動子１１により発振している場合）にはローレベル、圧電振動子１１が故障している場合（ＣＲ発振している場合）にはハイレベルの信号を出力端子３４から出力することができる。
【００４６】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路２によれば、電源電位に比べて接地電位は安定していることが多いため、図１に示す故障検出回路付圧電発振回路１よりも簡易な構成で、精度よく振動子１１の故障の有無を判定することができる。
【００４７】
３．第３実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路
図４は、第３実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図である。なお、図１乃至図３に示す故障検出回路付圧電発振回路１、１ａ及び２と同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４８】
図１乃至図３に示す故障検出回路付圧電発振回路１、１ａ及び２は、発振部１０がインバーター型の発振回路であるが、図４に示す故障検出回路付圧電発振回路３は、発振部１０ａがコルピッツ型の発振回路となっている。
【００４９】
発振部１０ａは、圧電振動子１１と増幅部１２ａとを含む。発振部１０は、圧電振動子１１の励振に基づいて発振動作を行い、出力端子１８から発振信号を出力する。増幅部１２ａは、トランジスター１２４、抵抗１２５及び１２６を含んで構成されている。また、発振部１０は、容量素子１０１及び１０２、抵抗１０３及び１０４を含んでいる。
【００５０】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路３は、電流検出部２０を含む。電流検出部２０は、発振部１０ａと直流電源４０との間に流れる電流を検出する。本実施形態においては、電流検出部２０は、発振部１０ａと直流電源４０の電源電位とを接続する抵抗２１を含んで構成されている。
【００５１】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路３は、判定部３０を含む。判定部３０は、電流検出部２０が検出する電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。本実施形態においては、判定部３０は、抵抗２１の両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。
【００５２】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路３の故障検出原理は、第１実施形態において説明したとおりである。したがって、抵抗２１の両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。これにより、ＣＲ発振している場合についても故障として検出できるため、圧電振動子１１の故障の有無を精度よく検出できる。
【００５３】
本実施形態においては、基準電圧Ｖｒｅｆを適切に設定することにより、圧電振動子１１が故障していない場合（圧電振動子１１により発振している場合）にはローレベル、圧電振動子１１が故障している場合（ＣＲ発振している場合）にはハイレベルの信号を出力端子３４から出力することができる。
【００５４】
なお、図２に示す故障検出回路付圧電発振回路１ａと同様に、判定部３０を判定部３０ａに置き換えた構成も可能である。
【００５５】
４．第４実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路
図５は、第４実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路の構成例を示す回路図である。なお、図１乃至図４に示す故障検出回路付圧電発振回路１、１ａ、２及び３と同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５６】
図５に示す故障検出回路付圧電発振回路４は、図４に示す故障検出回路付圧電発振回路３と同様に、発振部１０ａがコルピッツ型の発振回路となっている。
【００５７】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路４は、発振部１０ａと直流電源４０との間に流れる電流を検出する電流検出部２０ａとして、発振部１０ａと直流電源４０の接地電位とを接続する抵抗２１ａを含む。
【００５８】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路４は、判定部３０ｂを含む。判定部３０ｂは、電流検出部２０ａが検出する電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。本実施形態においては、判定部３０ｂは、抵抗２１ａの両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定する。図５に示す例では、判定部３０ｂは、比較器３１ｂ、基準電圧生成回路３２を含んで構成されている。
【００５９】
判定部３０ｂは、抵抗２１ａを流れる電流により発生する電位（Ｃ点の電位）を、比較器３１ｂで基準電圧Ｖｒｅｆと比較することにより、圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。
【００６０】
本実施形態に係る故障検出回路付圧電発振回路４の故障検出原理については、第１実施形態において説明したとおりである。したがって、抵抗２１ａの両端電圧に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定することができる。これにより、ＣＲ発振している場合についても故障として検出できるため、圧電振動子１１の故障の有無を精度よく検出できる。
【００６１】
本実施形態においては、基準電圧Ｖｒｅｆを適切に設定することにより、圧電振動子１１が故障していない場合（圧電振動子１１により発振している場合）にはローレベル、圧電振動子１１が故障している場合（ＣＲ発振している場合）にはハイレベルの信号を出力端子３４から出力することができる。
【００６２】
５．物理量センサー
図６は、本実施形態に係る物理量センサーの構成例を示す回路ブロック図である。
【００６３】
物理量センサーとは、例えば、振動を利用して物理量を検出する力センサー、加速度センサー、角速度センサー、ＱＣＭ（Quarts Crystal Microbalance）センサー等である。
【００６４】
本実施形態に係る物理量センサー５は、図１を用いて説明した故障検出回路付圧電発振回路１と、故障検出回路付圧電発振回路１の出力端子１８から出力される発振信号を入力し、発振信号の周波数をカウントし、発振信号の周波数に関連する情報を出力端子５２から出力する周波数カウンター５０を含んで構成されている。
【００６５】
本実施形態に係る物理量センサー５においては、故障検出回路付圧電発振回路１の圧電振動子１１をセンサー素子として用いている。すなわち、測定する物理量に応じて故障検出回路付圧電発振回路１の出力端子１８から出力される発振信号の周波数が変化する。したがって、周波数カウンター５０で発振信号の周波数をカウントすることにより、物理量の測定が可能となる。
【００６６】
このように構成した物理量センサー５によれば、故障検出回路付圧電発振回路１の発振部１０と直流電源４０との間に流れる電流に基づいて圧電振動子１１の故障の有無を判定できる。これにより、ＣＲ発振している場合についても故障として検出できるため、圧電振動子１１の故障の有無を精度よく検出できる物理量センサーを実現できる。
【００６７】
なお、物理量センサー５の故障検出回路付圧電発振回路１を、故障検出回路付圧電発振回路１ａ、２、３及び４のいずれかに置き換えることも可能であり、置き換えた物理量センサーにおいても同様の効果を奏する。
【００６８】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００６９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００７０】
１，１ａ，２，３，４ 故障検出回路付圧電発振回路、５ 物理量センサー、１０，１０ａ 発振部、１１ 圧電振動子、１２，１２ａ 増幅部、１３〜１５ 抵抗、１６，１７ 容量素子、１８ 出力端子、２０，２０ａ 電流検出部、２１，２１ａ 抵抗、３０，３０ａ，３０ｂ 判定部、３１，３１ａ，３１ｂ 比較器、３２ 基準電圧生成回路、３３ 差動増幅回路、３４ 出力端子、４０ 直流電源、４２，４４ 容量素子、５０ 周波数カウンター、５２ 出力端子、１０１，１０２ 容量素子、１０３，１０４ 抵抗、１２１〜１２３ 反転増幅回路、１２４ トランジスター、１２５，１２６ 抵抗、３２１，３２２ 抵抗、３３１ 増幅器、３３２〜３３５ 抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動子と発振動作用の増幅部とを含む発振部と、
前記発振部と直流電源との間に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部が検出する電流に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定する判定部とを含むことを特徴とする故障検出回路付圧電発振回路。
【請求項２】
請求項１に記載の故障検出回路付圧電発振回路において、
前記増幅部は、直列接続された３つ以上の反転増幅回路を含むことを特徴とする故障検出回路付圧電発振回路。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれかに記載の故障検出回路付圧電発振回路において、
前記電流検出部は、前記発振部と前記直流電源の電源電位とを接続する抵抗を含み、
前記判定部は、前記抵抗の両端電圧に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定することを特徴とする故障検出回路付圧電発振回路。
【請求項４】
請求項１及び２のいずれかに記載の故障検出回路付圧電発振回路において、
前記電流検出部は、前記発振部と前記直流電源の接地電位とを接続する抵抗を含み、
前記判定部は、前記抵抗の両端電圧に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定することを特徴とする故障検出回路付圧電発振回路。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の故障検出回路付圧電発振回路を含むことを特徴とする物理量センサー。
【請求項１】
圧電振動子と発振動作用の増幅部とを含む発振部と、
前記発振部と直流電源との間に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部が検出する電流に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定する判定部とを含むことを特徴とする故障検出回路付圧電発振回路。
【請求項２】
請求項１に記載の故障検出回路付圧電発振回路において、
前記増幅部は、直列接続された３つ以上の反転増幅回路を含むことを特徴とする故障検出回路付圧電発振回路。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれかに記載の故障検出回路付圧電発振回路において、
前記電流検出部は、前記発振部と前記直流電源の電源電位とを接続する抵抗を含み、
前記判定部は、前記抵抗の両端電圧に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定することを特徴とする故障検出回路付圧電発振回路。
【請求項４】
請求項１及び２のいずれかに記載の故障検出回路付圧電発振回路において、
前記電流検出部は、前記発振部と前記直流電源の接地電位とを接続する抵抗を含み、
前記判定部は、前記抵抗の両端電圧に基づいて前記圧電振動子の故障の有無を判定することを特徴とする故障検出回路付圧電発振回路。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の故障検出回路付圧電発振回路を含むことを特徴とする物理量センサー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２５２０３２（Ｐ２０１０−２５２０３２Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９９０１１（Ｐ２００９−９９０１１）
【出願日】平成２１年４月１５日（２００９．４．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１５日（２００９．４．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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