JPH0943269A - 加速度トランスデューサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサ出力から積極的に重力の出力成分を分
離抽出し、その出力を利用して高精度な振動加速度を求
めたり、重力に対するセンサの傾き情報を検出してさま
ざまなものに応用できる加速度トランスデューサを提供
すること 【解決手段】 定常的加速度から適宜な周波数域にわた
る振動加速度まで連続した感度を有する加速度センサ１
と、加速度センサの出力の直流成分を含む低周波成分を
抽出するローパスフィルタ２とを一体的に実装したもの
であり、フィルタを経ていない加速度センサからの出力
Ａ１とフィルタを経た出力Ｂの２系統の出力を得る。こ
れにより、出力Ｂはセンサ出力のうち直流成分が抽出さ
れ、センサの傾斜角度に対応するので角度情報を分離で
きる。ＢとＡ１から真の加速度情報を求められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車な
ど、さまざまな機器や装置に付設されて振動や衝撃など
の加速度を検出して情報処理する加速度トランスデュー
サに関し、特に、加速度センサと一体的に信号処理回路
を実装したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】加速度センサの原理は、センサ基台に対
して適当なバネ系とダンパ系を介してオモリが取り付け
られ、センサ基台に対するオモリの変位を電気信号に変
換するようになっている。そして、オモリの変位を電気
信号に変換する機構によって圧電式・動電式・光電式・
歪抵抗式・静電容量式・サーボ式などがあり、応用目的
に応じた各種の大きさ・構造・特性の加速度センサが開
発されている。自動車に実装される加速度センサは、一
般に半導体加速度センサ（静電容量式，歪抵抗式）が用
いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】多くの加速度センサの
オモリの変位方向はほぼ直線であり、その方向を検出軸
あるいは最大感度軸と呼ぶ。そしてセンサ検出軸が重力
加速度方向に対して完全に直交した配置（検出軸が水平
になる配置）でないかぎり、重力加速度の影響でもオモ
リが変位し、センサ出力には重力加速度による直流成分
が含まれる。つまり、検出しようとする振動加速度によ
る交流成分が重力加速度による直流成分に重畳された出
力波形となる。

【０００４】この様子を図１３に示している。同図
（Ａ）のように加速度センサ１の検出軸Ｐが重力Ｇに対
して９０度ではない角度θをなしていると、センサ１は
検出軸Ｐに平行な重力成分（Ｇｃｏｓθ）に感応するこ
とになり、センサ出力は同図（Ｂ）のように重力による
直流成分（破線）に検出対象の振動加速度による交流成
分（実線）が重畳された波形となる。

【０００５】そして重力Ｇに対するセンサ検出軸Ｐのな
す角度θが一定の状態で使用するのであれば、予めオフ
セットをとることにより対応できるので特に問題ない
が、角度θが一定でない場合や大きく変動する場合には
重力Ｇの出力成分が一定しないので、振動加速度を正し
く検出できないという問題があった。

【０００６】すなわち、自動車に実装されるセンサの場
合には、坂道を移動中は重力方向に正または負の加速度
が加わるため、係る移動中には正確な加速度を求めるこ
とができなかった。

【０００７】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、センサ出力から積極的に重力の出力成分を分離抽出
し、その出力を利用して高精度な振動加速度を求めた
り、重力に対するセンサの傾き情報を検出してさまざま
に応用するようにした加速度トランスデューサを提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、第１発明の加速度トランスデューサでは、定常
的加速度から適宜な周波数域にわたる振動加速度まで連
続した感度を有する加速度センサと、この加速度センサ
の出力の直流成分を含む低周波成分を抽出するフィルタ
とを一体的に実装してなり、前記フィルタを経ていない
前記加速度センサからの出力Ａ１と前記フィルタを経た
出力Ｂの２系統の出力を得るようにした（請求項１）。

【０００９】この様にすると、出力Ｂは傾斜角度に対応
した出力となり、通常の加速度センサの出力Ａ１ととも
に、２つの物理量が出力される。なお、この第１発明の
加速度トランスデューサの加速度センサの出力（低周波
成分を抽出するフィルタを介さない出力）を、高周波成
分を抽出するフィルタを介して出力するようにしてもよ
い。

【００１０】第２発明では第１発明において、前記出力
Ｂと前記出力Ａ１との演算を行う演算回路を前記加速度
センサと一体的に実装した（請求項２）。ここで、演算
回路とは、出力Ｂに基づいて出力Ａ１の補正を行い角度
にともなう誤差を抑制するようにするもので、基本的に
は加減算回路により構成できる。これにより角度情報と
加速度情報を分離して出力できる。なお、出力Ａ１と
は、Ａ１自体はもちろん上記Ａ１に基づく出力Ａ２も含
む（以下同じ）。

【００１１】第３発明では第１発明において、少なくと
も前記フィルタの出力に基づいて加速度センサを取り付
けた装置の転倒の危険度を求める所定の演算を行う演算
回路と、その演算回路の出力をレベル弁別する比較回路
を前記加速度センサと一体的に実装した（請求項３）。

【００１２】ここで、レベル弁別する比較回路における
比較基準データは、別途設けた基準値であったり、セン
サ出力Ａ１であったりする。そしてどちらを用いるかは
演算回路における演算処理の変数がフィルタ出力Ｂとセ
ンサ出力Ａ１の両者に基づく場合には前者で、演算処理
の変数がフィルタ出力Ｂのみに基づく場合は後者とな
る。

【００１３】この加速度トランスデューサをある装置に
とりつけた場合に、加速度と傾斜角度とに基づいて転倒
の危険度が求められ、その値が所定の値を越えたなら比
較回路より出力信号がでる。

【００１４】第４発明では第２発明において、前記演算
回路の出力を積分する積分回路を前記加速度センサと一
体的に実装した（請求項４）。第５発明では第２発明に
おいて、前記出力Ｂを微分する微分回路を前記加速度セ
ンサと一体的に実装した（請求項５）。このようにする
と、１つのセンサ出力に基づいて加速度・角度情報に加
えて速度・距離情報や角速度情報が出力される。

【００１５】第６発明では第１発明において、前記出力
Ｂを記憶するメモリと、このメモリに記憶した値と前記
出力Ａ１との演算を行う演算回路とを前記加速度センサ
と一体的に実装した（請求項６）。この演算回路は第３
発明と同様にセンサ出力を補正し、角度による影響を可
及的に抑制する機能を備えたものである。このようにす
ると、例えば設置時の出力Ｂをメモリに記憶させ、演算
処理はこのメモリに記憶した値に基づいて補正されるの
で、地震等の低周波振動も正しく検出できる。

【００１６】第７発明では第１発明において、前記出力
Ｂをレベル弁別する比較回路と、この比較回路の出力に
応動してランプを点滅制御するランプ駆動回路とを前記
加速度センサと一体的に実装した（請求項７）。第８発
明では、第７発明の比較回路とランプ駆動回路に加え
て、前記出力Ａ１の出力ラインに挿入されて前記比較回
路の出力でオン・オフ制御されるスイッチとを前記加速
度センサと一体的に実装した（請求項８）。このように
すると、センサが所定の姿勢の時にランプが点灯するの
で、水準器等を用いることなく所定の状態に取り付ける
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】もっとも基本的な第１発明の実施
の形態の一例を図１に示している。これは、定常的加速
度から適宜な周波数域にわたる振動加速度まで連続した
感度を有する加速度センサ１と、加速度センサ１の出力
の直流成分を含む低周波成分を抽出するフィルタである
ローパスフィルタ２とを一体的に実装したものであり
（加速度センサ１の構造例とトランスデューサ実装構造
については最後に説明する）、フィルタ２を経ていない
加速度センサ１からの出力Ａ１とフィルタ２を経た出力
Ｂの２系統の出力を得るようにした。

【００１８】ローパスフィルタ２の遮断周波数ｆｃは、
検出しようとする振動加速度の周波数帯域ｆａより充分
に低い周波数に設定し（ｆｃ＜＜ｆａ）、しかも、ロー
パスフィルタ２の構成を図２に示すようなオペアンプと
抵抗及びコンデンサにより構築した場合には、 ｆｃ＝１／（２πＲＣ） を満足するようなＲＣを決定することになる。

【００１９】係る構成にすると、加速度センサ１からの
センサ出力のうち、低周波成分のみがローパスフィルタ
２を通過するので、直流成分となる傾斜角度に基づく重
力加速度に対応した出力Ｂが抽出される。そしてこの出
力Ｂは、加速度センサ１の検出軸Ｐと重力Ｇのなす角度
θを示す情報で、角度θが一定とすると図１３中破線で
示すように一定値を保つ。この出力Ｂをホスト機器のマ
イコンなどで処理すれば、加速度センサ１を取り付けた
機器や装置の傾きを認知でき、さまざまな目的の自動制
御に役立てることができる。

【００２０】図３は、上記した第１発明の変形例を示し
ている。すなわち、図示するように、前記と同じ加速度
センサ１と、加速度センサ１の出力の高周波成分を抽出
するハイパスフィルタ３と、加速度センサ１の出力の直
流成分を含む低周波成分を抽出する前記と同じローパス
フィルタ２とを加速度センサ１の出力に対して並列に一
体的に実装してなり、ハイパスフィルタ３を経た出力Ａ
２とローパスフィルタ２を経た出力Ｂの２系統の出力を
得るようにした。

【００２１】そして、ハイパスフィルタ３の通過帯域は
検出しようとする振動加速度の周波数帯域を充分にカバ
ーするように設定している。これにより、出力Ａ２とし
ては傾斜角度θに基づく直流成分を除いた信号が出力さ
れる。よって、１つの加速度センサ１から、真の加速度
情報と角度情報の２つの物理量を分離して出力すること
になる。

【００２２】図４は第２発明の実施の形態の一例を示し
ている。これは、前記出力Ｂと、前記出力Ａ１または出
力Ａ２とを演算回路４に入力し、適宜設定したアルゴリ
ズムに従って両入力の四則演算などを行い、重力加速度
の影響を取り除いた正確な振動加速度の検出信号を得る
ようにしている。このように加速度センサ１の傾き角度
θの影響を取り除いた振動加速度を得ることができるの
で、加速度センサ１を取り付けた機器や装置が重力に対
する向きが大きく変動したり、あるいは加速度センサ１
の取り付け角度がばらついたりしても、これらの影響を
受けないで正確に振動加速度を検出できる。

【００２３】そして、この演算回路４としては、例えば
出力Ａ１（Ａ２）から出力Ｂを減算したり、或いは、一
方の出力に対して所定の係数を乗算した後減算処理した
りするなどの他、状況に応じて種々の処理を行うことが
できる。

【００２４】図５は第３発明の実施の形態の一例を示し
ている。ここにおける演算回路６の機能は図４の演算回
路４と異なる。加速度センサ１がある機器に取り付けら
れていて、その機器がなんらかの原因で傾くとともに振
動するものとする。このときの振動加速度は前述のよう
に正確に測定できる。また機器の傾きは出力Ｂからわか
る。

【００２５】したがって、この例の演算回路６では、機
器が振動しながら傾いて転倒してしまう前に、転倒の危
険性を認知してアラーム出力を発生する機能をもたせて
いる。よく知られているように、機器が転倒するか否か
は、静的にはその接地点と重心位置との関係からわか
り、これは機器の傾き角度情報の関数として表現でき、
また機器が振動する場合にはその振動加速度も動的に影
響するので、転倒条件は傾き角度情報と振動加速度の関
数として表現できる。もちろん機器の形態や重量が関数
のパラメータとなる。

【００２６】この転倒条件関数のアルゴリズムが演算回
路６に設定してあり、演算回路６からは転倒可能性指数
が出力される。この出力を比較回路５でレベル弁別し、
転倒可能性があるレベルまで高まったときに、比較回路
５からアラーム出力を発する。もちろん、この比較回路
５の機能も演算回路４の一部とみなすこともできる。こ
のように出力Ａ１（またはＡ２）と出力Ｂとを分離抽出
して適宜に演算するという構成は、さまざまな応用が可
能となる回路システムである。

【００２７】そして、上記した原理を具体的に説明する
と、図６（Ａ）に示すように被検出物（装置）７の重心
をＧ、重心からの垂線と被検出物７の底辺との交点を
Ｈ、被検出物７の端点をＬとした時の、なす角ＬＧＨを

【００２８】

【数１】 とする。

【００２９】また、被検出物７が角度θの傾きを持ち、
さらに加速度ａで振動している場合には、同図（Ｂ）に
示すように、重心Ｇに直線ＧＨとθの角度を持つ重力加
速度ｇ、および直線ＧＨと同方向の振動による加速度ａ
が働く。そしてこれらの加速度ｇ，ａの合成ベクトルｂ
は、直線ＧＨとφの角度を持つ。これらの関係をベクト
ル図で示すと図７のようになり、下記式が成り立つ。

【００３０】

【数２】 そして、正弦定理より、

【００３１】

【数３】 が得られる。

【００３２】そして、被検出物７が傾いているためφは
０でないので、上記式（１）′より、次式が成り立つ。

【００３３】

【数４】 さらに上記式（１）″を変形すると、下記式が得られ
る。

【００３４】

【数５】 したがって、この角度φとθｍの関係が、φ＞θｍとな
ると被検出物７は転倒する。

【００３５】ところで、振動と傾きの双方の影響を受け
る被検出物７、すなわちたとえばクレーン，ロボットの
転倒や自動車の積み荷の荷崩れなどは、傾きに応じて振
動の許容範囲が異なる。したがって、本例では、演算回
路６にて加速度情報Ａ１および傾き情報Ｂに基づいて式
（２）を実行させる。さらに比較回路５にて、演算回路
６にて演算処理した値と予め設定したθｍまたはそれよ
り小さい値のある基準レベルとを比較する。これによ
り、出力端子からは傾きと振動の双方の信号を加味した
許容範囲判定出力を取り出すことが可能となる。

【００３６】また、式（１）″より、φ＝θｍの時の加
速度ａｍよりａが大きくなると転倒するため、下記式の
条件を満たす場合も転倒する。

【００３７】

【数６】 そして、上記式は傾き情報のみが変数となるので、図５
に示す回路に変えて、演算回路６にはローパスフィルタ
２の出力のみを入力し、その演算回路６にて式（３）の
左辺を実行させる。さらに、加速度情報Ａ１（Ａ２）
と、演算回路６の出力を比較回路５に与え（基準値は与
えない）、比較回路５にてその演算結果とａとを比較す
ることによっても転倒の許容判定出力を取り出すことが
できる。なお、実際に上記式（３）を満たす場合には、
転倒してしまうので、実際に警告を出力するには転倒の
おそれがある（近づく）時であるため、演算回路６で求
めた式（３）の左辺の演算結果に所定の係数を掛けて、
比較回路５へ入力する値を大きくしたり、加速度情報Ａ
１（ａに相当）に所定の係数を掛けて小さいくした後で
比較すると良い。係る点は、上記した図５に示す装置で
も同様のことがいえる。

【００３８】図８は第４発明の実施の形態の一例を示し
ている。ここにおける演算回路４は図４の演算回路４と
同じで、加速度センサ１の傾きをキャンセルした正確な
振動加速度を算出する。その加速度情報を第１積分回路
８で積分して速度情報を求め、さらに第２積分回路９で
積分して変位情報（距離情報）を求める。そして、各回
路４，８，９の演算結果をそれぞれ外部に出力可能とし
ている。

【００３９】これは自動車の自立航法式のナビゲーショ
ン装置などに適した応用例であり、正確な加速度情報に
基づいて正確な速度情報および変位情報が得られる。つ
まり、自動車に加速度センサを搭載し、積分処理により
速度や距離を検出することでナビゲーション装置の現在
位置を求める方法は容易に推測できるが、坂道などで傾
きが生じると加速度信号に傾き成分が重畳されるため、
正確に速度や距離を検出できないという課題があった
が、本装置では、傾き成分をキャンセルできるので、自
立航法式のナビゲーション装置に用いることが可能にな
る。

【００４０】図９は第５発明の実施の形態の一例を示し
ている。これは図４の構成に出力Ｂを微分する微分回路
１０を付加したものである。ローパスフィルタ２の出力
Ｂは加速度センサ１の傾き角度θを示す。したがって、
これを微分することで角度θの変化分、すなわち角速度
情報を得ることができる。

【００４１】この角速度は、加速度センサ１を自動車に
搭載した場合、自動車のピッチングやローリングに相当
する情報であり、自動車の各種自動制御に利用できる。
そして、１つのセンサで、真の加速度，傾斜角度並びに
ピッチ・ロール等に基づく角速度情報を測定できるの
で、部品点数の削減及び低価格化を可能とする。

【００４２】図１０は第６発明の実施の形態の一例を示
している。ここにおける演算回路４も図４の演算回路４
と同じである。図４ではローパスフィルタ２を経た出力
Ｂが直接演算回路４に入力されるが、ここでは出力Ｂを
適宜なタイミングでメモリ１１に記憶し、その記憶した
値Ｂｚを演算回路４に入力する構成になっている。

【００４３】そして、演算回路４での角度情報に基づく
センサ出力Ａ１への補正処理は、メモリ１１に格納され
た値Ｂｚに基づいて行い、装置の出力としては、補正後
の加速度情報と、ローパスフィルタ２の出力である現在
の角度情報Ｂとしている。

【００４４】そして、メモリ１１に記憶する情報として
は、例えば加速度センサ１を機器に取り付けたときにメ
モリ１１に出力Ｂを書き込んだり、あるいはその機器を
現場に設置したときにメモリ１１に出力Ｂを書き込んだ
りすることができる。

【００４５】すなわち、例えば地震検出のように周波数
が非常に低い加速度を検出したい場合には、図１や図３
等に示すような装置では、係る地震に基づく振動成分が
ローパスフィルタ２を通過するので、出力される傾き情
報Ｂに加速度情報が重畳されてしまい、純粋な傾き情報
を抽出できないばかりか、演算回路４による補正も誤差
が出てしまい、正確な信号を出力できない。また、係る
問題を解決するためには、ローパスフィルタ２のカット
オフ周波数を下げれば良いが、すると抵抗Ｒや容量Ｃの
値を非常に大きくする必要があり、特種部品を使わない
と構成できない可能性がある。

【００４６】そこで本例のように、まず装置の設置時等
における傾き情報Ｂを記憶した（Ｂｚ）上で、センサ出
力Ａ１から傾き信号の成分Ｂｚを取り除くことにより、
正確な補正が行え、出力端子からは低周波から高周波ま
での加速度検出が可能になる。

【００４７】図１１は第８発明の実施の形態の一例を示
している。ここでは、前記出力Ｂをレベル弁別する比較
回路たるウインドウコンパレータ１２と、ウインドウコ
ンパレータ１２の出力に応動してランプを点滅制御する
ランプ駆動回路１３と、前記出力Ａ１または出力Ａ２の
出力ラインに挿入されてウインドウコンパレータ１２の
出力でオン・オフ制御されるスイッチ１４とを加速度セ
ンサ１と一体的に実装した。そして、出力Ｂは加速度セ
ンサ１の傾き角度θを示す。なおランプ駆動回路１３
は、例えばトランジスタによるスイッチング回路としラ
ンプとしてＬＥＤを用いることで容易に構成できる。

【００４８】そして、ウインドウコンパレータ１２は出
力Ｂが予め設定した範囲に収まっている場合にランプ駆
動回路１３によりＬＥＤランプ（図示省略）を点灯させ
るとともに、スイッチ１４をオンにして出力Ａ１（また
はＡ２）を外部に送りだし、出力Ｂが設定範囲から外れ
ている場合はランプを消灯するとともにスイッチ１４を
オフにする。

【００４９】これは、加速度センサ１を機器に取り付け
たり、その機器を現場に据え付けたりするときに、その
傾き角度θが設定範囲になっているか否かを確認できる
ので有用である。例えば各種機械の駆動モータ等に取り
付け、駆動モータの回転異常を検出する場合などに適用
できる。つまり、駆動モータは回転中は一定の振動を生
じているので、その振動の変化が加速度として現われる
ため加速度センサで検出できる。そして、正常時と異常
時では振動の仕方が変わるので、加速度センサの出力を
監視することにより異常の有無を判断できる。この時、
駆動モータに対して正確な姿勢でセンサを設置すること
が検出感度（異常診断の精度）に寄与する。

【００５０】そこで、上記のように予め所定の傾斜角度
になったときにランプを点灯させるとともに、スイッチ
を閉じることにより、水準器等用いることなく正常な状
態に取り付けることが可能となる。なお、本装置の設置
対象は、上記した駆動モータに限定されないのはもちろ
んである。

【００５１】なお、上記した図１１の構成において、ス
イッチ１４を設けなくても良い。すなわち、センサ出力
は常時出力可能とし、設置対象物に対するセンサの姿勢
が所望の時にランプが点灯するようになる。係る構成に
するのが第７発明の実施の形態の一例である。

【００５２】つまり、一般的に加速度センサの加速度検
出方向（検出軸）と検知する加速度信号の方向にずれが
生じていると正確な加速度信号を検出できなくなる。例
えば自動車のサスペンションの振動や衝突時の衝撃な
ど、特定の方向性を持つ加速度信号を検出する場合、加
速度センサの取付け姿勢が傾くと、正常に動作しないお
それがある。そこで、水準器等を用いて正確な姿勢にな
るようにして設置するが、その作業が煩雑となる。

【００５３】よって、本例の装置を用いると、ランプの
点灯の有無により正確な姿勢か否かを判別できるので、
所望の姿勢に簡単に設置できる。その結果、加速度検出
方向にずれが生じていて不正確な加速度信号を出すこと
を防ぐことができる。しかも、センサ出力は、常に出力
端子に接続されているので、例えば坂道やカーブなどで
進行方向と異なる方向に力が加わったとして、センサ出
力がＯＦＦになることはない。

【００５４】加速度センサ１の構成例を図１２（Ａ）に
示している。これは歪抵抗式の半導体加速度センサであ
り、シリコンウエハなどを半導体プロセスによって加工
して製作されている。オモリ部２５はビーム２６によっ
てフレーム部２７に片持ち状態で支持されており、ビー
ム２６にピエゾ抵抗素子２８が配設され、フレーム部２
７の両面にはガラス基板２９と３０が接合されている。
オモリ部２５の変位がピエゾ抵抗素子２８で電気信号に
変換され、図示していないブリッジ回路やプリアンプな
どの前処理回路から出力が取り出される。また、図示省
略するが半導体加速度センサの場合、歪抵抗式に替えて
静電容量式でももちろん良い。さらには、半導体センサ
に限られるものでもない。

【００５５】本発明による加速度トランスデューサの実
装構造の一例を同図（Ｂ）に示している。ある程度大き
な基板５０に前記加速度センサ１を実装するとともに、
上記した各実施の形態及び変形例などで示したフィルタ
・演算回路・比較回路・積分回路・微分回路・メモリ・
ランプ駆動回路・スイッチなどを構成する回路素子４１
を実装し、また電源ラインおよび信号ラインを含んだフ
ラットケーブル４２を基板５０に接続している。

【００５６】

【発明の効果】本発明では、加速度センサとその出力を
処理する回路とを一体的に実装して加速度トランスデュ
ーサを構成し、センサ出力から積極的に重力の出力成分
を分離抽出し、その出力を利用して高精度な振動加速度
を求めたり、重力に対するセンサの傾き情報を検出して
さまざまに応用するようにしたので、１つにまとまった
実装構造のトランスデューサで複数の物理量を出力した
り、高精度・高機能な加速度検出とその応用処理を行
え、きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の加速度トランスデューサの構成図で
ある。

【図２】ローパスフィルタの一例を示す回路図である。

【図３】第１発明の変形例の加速度トランスデューサの
構成図である。

【図４】第２発明の加速度トランスデューサの構成図で
ある。

【図５】第３発明の加速度トランスデューサの構成図で
ある。

【図６】その動作原理を説明する図である。

【図７】その動作原理を説明する図である。

【図８】第４発明の加速度トランスデューサの構成図で
ある。

【図９】第５発明の加速度トランスデューサの構成図で
ある。

【図１０】第６発明の加速度トランスデューサの構成図
である。

【図１１】第８発明の加速度トランスデューサの構成図
である。

【図１２】加速度センサの構造例（Ａ）と本発明による
加速度トランスデューサの実装構造例（Ｂ）を示す図で
ある。

【図１３】加速度センサの検出軸Ｐと重力Ｇとの角度θ
と、センサ出力の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 加速度センサ ２ ローパスフィルタ ３ ハイパスフィルタ ４ 演算回路 ５ 比較回路 ６ 演算回路 ８ 第１積分回路 ９ 第２積分回路 １０ 微分回路 １１ メモリ １２ ウインドコンパレータ １３ ランプ駆動回路 １４ スイッチ ２５ オモリ部 ２６ ビーム ２７ フレーム部 ２８ ピエゾ抵抗素子 ２９，３０ ガラス基板 ４１ 回路素子 ４２ フラットケーブル ５０ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 秀信 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 古澤 光一 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 長田 淳 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定常的加速度から適宜な周波数域にわた
   る振動加速度まで連続した感度を有する加速度センサ
   と、 この加速度センサの出力の直流成分を含む低周波成分を
   抽出するフィルタとを一体的に実装してなり、 前記フィルタを経ていない前記加速度センサからの出力
   Ａ１と前記フィルタを経た出力Ｂの２系統の出力を得る
   ことを特徴とする加速度トランスデューサ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記出力Ａ１と出力
   Ｂとに基づいて出力Ａ１に対する補正演算を行う演算回
   路を前記加速度センサと一体的に実装したことを特徴と
   する加速度トランスデューサ。
3. 【請求項３】 請求項１において、少なくとも前記フィ
   ルタの出力に基づいて加速度センサを取り付けた装置の
   転倒の危険度を求める所定の演算を行う演算回路と、 その演算回路の出力をレベル弁別する比較回路を前記加
   速度センサと一体的に実装したことを特徴とする加速度
   トランスデューサ。
4. 【請求項４】 請求項２において、前記演算回路の出力
   を積分する積分回路を前記加速度センサと一体的に実装
   したことを特徴とする加速度トランスデューサ。
5. 【請求項５】 請求項２において、前記出力Ｂを微分す
   る微分回路を前記加速度センサと一体的に実装したこと
   を特徴とする加速度トランスデューサ。
6. 【請求項６】 請求項１において、前記出力Ｂを記憶す
   るメモリと、 このメモリに記憶した値と前記出力Ａ１との演算を行う
   演算回路とを前記加速度センサと一体的に実装したこと
   を特徴とする加速度トランスデューサ。
7. 【請求項７】 請求項１において、前記出力Ｂをレベル
   弁別する比較回路と、この比較回路の出力に応じてラン
   プを点滅制御するランプ駆動回路とを前記加速度センサ
   と一体的に実装したことを特徴とする加速度トランスデ
   ューサ。
8. 【請求項８】 請求項１において、前記出力Ｂをレベル
   弁別する比較回路と、 この比較回路の出力に応じてランプを点滅制御するラン
   プ駆動回路と、 前記出力Ａ１の出力ラインに挿入されて前記比較回路の
   出力でオン・オフ制御されるスイッチとを前記加速度セ
   ンサと一体的に実装したことを特徴とする加速度トラン
   スデューサ。