特許 5736212 信号処理回路、振動検出回路及び電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5736212

(24)【登録日】2015年4月24日

(45)【発行日】2015年6月17日

(54)【発明の名称】信号処理回路、振動検出回路及び電子装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/017 20060101AFI20150528BHJP

   G01P 15/00 20060101ALI20150528BHJP

【ＦＩ】

   B60R21/017

   G01P15/00 D

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-75586(P2011-75586)

(22)【出願日】2011年3月30日

(65)【公開番号】特開2012-206687(P2012-206687A)

(43)【公開日】2012年10月25日

【審査請求日】2014年1月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100154863

【弁理士】

【氏名又は名称】久原 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100123685

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 信行

(72)【発明者】

【氏名】下田 貞之

【審査官】 杉▲崎▼ 覚

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５８２８１３８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１２９４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０２０２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０６１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２９７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０３０８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０２／０１４１２０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２１／０１７

Ｂ６０Ｒ ２１／１６−２１／３３

Ｇ０１Ｐ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加速度スイッチの開閉状態に基づき、前記加速度スイッチに加わる振動を検出する信号処理回路において、
前記信号処理回路は、前記加速度スイッチの出力とあらかじめ設定された第１の判定基準を比較して、前記加速度スイッチに加わる振動を判定する主判定部と、前記主判定部の判定結果に基づき、電源の供給を制御する電源制御部と、前記電源制御部によって供給された電源に基づいて、制御対象を制御する主制御部と、前記電源制御部によって供給された電源に基づいて、自らに加わる物理量を検出して、この検出結果を物理量計測情報として出力するセンサと、を備え、
前記加速度スイッチは、前記主判定部に接続され、前記電源制御部は、前記主判定部による前記加速度スイッチに加わる振動の判定結果に基づき、前記主制御部または前記センサの少なくとも一方への電源の供給を制御し、
前記加速度スイッチは、前記電源制御部に接続され、前記電源制御部は、前記主判定部による前記加速度スイッチに加わる振動の判定結果に基づき、前記加速度スイッチへの電源の供給を制御することを特徴とする信号処理回路。

【請求項2】

加速度スイッチの開閉状態に基づき、前記加速度スイッチに加わる振動を検出する信号処理回路において、
前記信号処理回路は、前記加速度スイッチの出力とあらかじめ設定された第１の判定基準を比較して、前記加速度スイッチに加わる振動を判定する主判定部と、前記主判定部の判定結果に基づき、電源の供給を制御する電源制御部と、前記電源制御部によって供給された電源に基づいて、制御対象を制御する主制御部と、前記電源制御部によって供給された電源に基づいて、自らに加わる物理量を検出して、この検出結果を物理量計測情報として出力するセンサと、を備え、
前記加速度スイッチは、前記主判定部に接続され、前記電源制御部は、前記主判定部による前記加速度スイッチに加わる振動の判定結果に基づき、前記主制御部または前記センサの少なくとも一方への電源の供給を制御し、
前記主制御部は、前記センサが出力する物理量計測情報とあらかじめ設定された第２の判定基準を比較して、前記センサに加わる物理量の状態を判定する判定機能を備え、前記センサに加わる物理量の状態の判定結果に基づき、前記加速度スイッチへの電源の供給を制御することを特徴とする信号処理回路。

【請求項3】

加速度スイッチの開閉状態に基づき、前記加速度スイッチに加わる振動を検出する信号処理回路において、
前記信号処理回路は、前記加速度スイッチの出力とあらかじめ設定された第１の判定基準を比較して、前記加速度スイッチに加わる振動を判定する主判定部と、前記主判定部の判定結果に基づき、電源の供給を制御する電源制御部と、前記電源制御部によって供給された電源に基づいて、制御対象を制御する主制御部と、前記電源制御部によって供給された電源に基づいて、自らに加わる物理量を検出して、この検出結果を物理量計測情報として出力するセンサと、を備え、
前記加速度スイッチは、前記主判定部に接続され、前記電源制御部は、前記主判定部による前記加速度スイッチに加わる振動の判定結果に基づき、前記主制御部または前記センサの少なくとも一方への電源の供給を制御し、
前記主判定部と、入力側の電位を変更する電位レベル切替部と、を含む判定部を備え、
前記主制御部は、前記主判定部の判定結果に基づき、前記電位レベル切替部によって、前記判定部の入力側の電位を変更することを特徴とする信号処理回路。

【請求項4】

前記主判定部と、入力側の電位を変更する電位レベル切替部と、を含む判定部を備え、
前記主制御部は、前記センサに加わる物理量の状態の判定結果に基づき、前記電位レベル切替部によって、前記判定部の入力側の電位を変更することを特徴とする請求項２記載の信号処理回路。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の信号処理回路と、前記加速度スイッチと、を含み、
前記主制御部は、前記主判定部による前記加速度スイッチに加わる振動の判定結果、または前記センサに加わる物理量の状態の判定結果に基づき、前記制御対象を制御することを特徴とする振動検出回路。

【請求項6】

請求項１から４のいずれか１項に記載の信号処理回路と、前記加速度スイッチと、前記制御対象と、を含み、
前記主制御部は、前記加速度スイッチに加わる振動の判定結果、または前記センサに加わる物理量の状態の判定結果に基づき、前記制御対象を制御することを特徴とする電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、信号処理回路、振動検出回路及び電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の信号処理回路について、一般的に知られているエアバックを使用した乗員保護装置を例として、図８に基づき説明する。なお、この乗員保護装置は、加速度スイッチ及び加速度センサで検出した衝撃に基づき、エアバックを膨張させる雷管を点火させるために信号処理回路を使用している。

【0003】

図８に示す乗員保護装置で使用されている常開型の加速度スイッチの信号処理回路１００は、加速度スイッチ１０１とマイクロコンピュータ１０２（以下マイコンと記す）と加速度センサ１０３を含み、電源ラインとグランドの間に第１抵抗１０４及び第２抵抗１０５が直列接続され、第１抵抗及び第２抵抗の接続点が加速度スイッチ１０１を介して接地されるとともに、この接続点はマイコン１０２の第１ポート１０２ａ及び第２ポート１０２ｂに接続され、第１ポートを入力ポートに、第２ポートをローレベル出力兼入力ポートに設定している。

【0004】

そこで、加速度スイッチ１０１に所定値以上の振動が加わると、加速度スイッチが閉状態となり、マイコン１０２は、第２ポート１０２ｂを介して加速度スイッチの開閉状態を電圧変化に基づき検出する。続いて、マイコン１０２は、加速度センサ１０３の出力を検出し、この出力結果に基づき、所定値以上の振動が加速度センサに加わったと判定すると、スイッチング用電界効果型トランジスタ１０６，１０７を閉状態に切り替えることにより、電源ラインからＤＣ／ＤＣコンバータ１０８を介して点火電流を雷管１０９に供給する。

【0005】

このような乗員保護装置で使用される信号処理回路は、加速度スイッチに加わる振動を常時検出できるように、マイコンを常時動作させる必要がある。更に、マイコンは、センサを常時駆動させるとともに、センサの出力信号の検出準備も行う必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−５５１１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

前記の加速度スイッチ及びセンサとマイコンを組み合わせた信号処理回路の場合、振動または加速度を検出するセンサを常時駆動させるとともに、マイコンを動作させるための電源を供給する必要であった。特に、小容量のバッテリしか搭載できない機器に組み込む場合、振動を検知しない時には、信号処理回路を含むシステムを待機させ、振動を検知した時点で、システムを動作させることにより、バッテリの電力を無駄に使用しないように構成する必要があった。

【0008】

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、加速度スイッチに所定値より小さい振動しか加わっていない時には、主制御部またはセンサを停止または低電流動作させ、加速度スイッチに所定値以上の振動が加わった時に、主制御部またはセンサを起動させるとともに、主制御部の起動後に加速度スイッチまたはセンサへの電源の供給を制御して、より一層システム全体の消費電流を低減させた信号処理回路、振動検出回路及び電子装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る、加速度スイッチの開閉状態に基づき、前記加速度スイッチに加わる振動を検出する信号処理回路において、前記信号処理回路は、前記加速度スイッチの出力とあらかじめ設定された第１の判定基準を比較して、前記加速度スイッチに加わる振動を判定する主判定部と、前記主判定部の判定結果に基づき、電源の供給を制御する電源制御部と、前記電源制御部によって供給された電源に基づいて、制御対象を制御する主制御部と、前記電源制御部によって供給された電源に基づいて、自らに加わる物理量を検出して、この検出結果を物理量計測情報として出力するセンサと、を備え、前記加速度スイッチは、前記主判定部に接続され、前記電源制御部は、前記主判定部による前記加速度スイッチに加わる振動の判定結果に基づき、前記主制御部または前記センサの少なくとも一方への電源の供給を制御することを特徴とする。

【0010】

この発明によれば、主判定部による加速度スイッチに加わる振動の判定結果に基づき、電源制御部が、主制御部またはセンサに電源を供給しないことによって、主制御部及びセンサが停止している時に電流を消費せず、加速度スイッチに振動が加わった時に、電源制御部が、主制御部またはセンサに電源を供給することにより、加速度スイッチと信号処理回路を含むシステム全体の消費電流を低減させることができる。

【0011】

また、前記信号処理回路において、前記加速度スイッチは、前記電源制御部に接続され、前記電源制御部は、前記主判定部による前記加速度スイッチに加わる振動の判定結果に基づき、前記加速度スイッチへの電源の供給を制御することを特徴とする。

【0012】

この発明によれば、前記に加え、加速度スイッチへの電源の供給を制御することにより、加速度スイッチに供給する電流を低減することができるため、加速度スイッチと信号処理回路を含むシステム全体の消費電流を低減させることができる。

【0013】

また、前記信号処理回路において、前記主制御部は、前記センサが出力する物理量計測情報とあらかじめ設定された第２の判定基準を比較して、前記センサに加わる物理量の状態を判定する判定機能を備え、前記センサに加わる物理量の状態の判定結果に基づき、前記加速度スイッチへの電源の供給を制御することを特徴とする。

【0014】

この発明によれば、前記に加え、主制御部は、センサが出力する物理量計測結果に基づき、加速度スイッチへの電源の供給を制御することにより、必要に応じて、加速度スイッチに供給する電流を低減することができるため、加速度スイッチと信号処理回路とを含めたシステム全体の消費電流を低減させることができる。

【0015】

また、前記信号処理回路において、前記主判定部と、入力側の電位を変更する電位レベル切替部と、を含む判定部を備え、前記主制御部は、前記主判定部の判定結果に基づき、前記電位レベル切替部によって、前記判定部の入力側の電位を変更することを特徴とする。

【0016】

この発明によれば、前記に加え、主制御部は、加速度スイッチに加わる振動の判定結果に基づき、電位レベル切替部によって、判定部の入力側の電位を変更することにより、加速度スイッチの閉状態の場合に、加速度スイッチに流れる電流を低減させることができるため、加速度スイッチと信号処理回路を含めたシステム全体の消費電流を更に低減させることができる。

【0017】

また、前記信号処理回路において、前記主判定部と、入力側の電位を変更する電位レベル切替部と、を含む判定部を備え、前記主制御部は、前記センサに加わる物理量の状態の判定結果に基づき、前記電位レベル切替部によって、前記判定部の入力側の電位を変更することを特徴とする。

【0018】

この発明によれば、前記に加え、主制御部は、前記センサのに加わる物理量の状態を判定し、この判定結果に基づき、電位レベル切替部によって、判定部の入力側の電位を変更することにより、加速度スイッチの閉状態の場合に、供給する電流を低減させることができるため、加速度スイッチと信号処理回路を含めたシステム全体の消費電流を更に低減させることができる。

【0019】

本発明に係る振動検出回路は、前記信号処理回路と、前記加速度スイッチと、を含み、前記主制御部は、前記主判定部による前記加速度スイッチ、または前記センサに加わる物理量の状態の判定結果に基づき、前記制御対象を制御することを特徴とする。

【0020】

この発明によれば、主制御部は、加速度スイッチに加わる振動の判定結果に基づき、制御対象を起動または停止し、加速度スイッチ及び信号処理回路を含む振動検出回路の電流を制御することにより、振動検出回路の消費電流を低減することができるため、振動検出回路と制御対象を含むシステム全体の消費電流を低減させることができる。

【0021】

また、本発明に係る電子装置は、前記信号処理回路と、前記加速度スイッチと、前記制御対象と、を含み、前記主制御部は、前記主判定部による前記加速度スイッチに加わる振動の判定結果、または前記センサに加わる物理量の状態の判定結果に基づき、前記制御対象を制御することを特徴とする。

【0022】

この発明によれば、主制御部は、加速度スイッチに加わる振動の判定結果に基づき、加速度スイッチと信号処理回路に加えて、制御対象の動作を制御することにより、信号処理回路、加速度スイッチ及び制御対象のそれぞれの消費電流を低減することができるため、電子装置のシステム全体の消費電流を低減させることができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明に係る信号処理回路、振動検出回路及び電子装置によれば、加速度スイッチに加わる振動が所定値より小さい時に、信号処理回路の駆動電流を大幅に低減させたシステムを構築することができる。また、加速度スイッチに加わる振動が所定値以上の時にも、主制御部、またはセンサが起動し、主制御部、またはセンサの動作が終了するまでの間、加速度スイッチに供給する電源を制御することにより、加速度スイッチに流れる電流を抑えることができるため、加速度スイッチと信号処理回路を含むシステム全体の消費電流を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】加速度スイッチの構成を説明するための断面図である。

【図2】加速度スイッチの構成を説明するため、縦断面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態である信号処理回路を示すブロック図である。

【図4】センサの詳細構成を説明する説明図である。

【図5】本発明の第２の実施形態である信号処理回路を示すブロック図である。

【図6】判定部の詳細構成を説明する説明図である。

【図7】本発明の第３の実施形態である電子装置を示すブロック図である。

【図8】従来の信号処理回路の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

（第１の実施形態）
本発明に係る信号処理回路の第１の実施形態について、図１〜３に基づき説明する。最初に、信号処理回路に接続される加速度スイッチについて図１，２に基づき説明する。
図１は重り内部の空間に後述する対向電極を持つ、加速度スイッチ１０の構成を示す断面図である。図２は、加速度スイッチ１０を図１で示すＡ−Ａ´面で切った縦断面図である。なお、図１は、図２で示すＢ−Ｂ´面で切った断面図である。

【0026】

図１，２に示す加速度スイッチ１０は、絶縁材料を用いる第１基板１１、単結晶シリコンなどを用いる第２基板１２、ガラスなどの絶縁材料を用いる第３基板１３が積層された構成となる。１４は加速度スイッチの周辺部に配置される支持部である。１５は支持部１４に固定される梁である。１６は内部に空間を形成し、梁１５を介して支持部１４で支持された重りである。１７は重り１６の内部の空間に配置され、一定値以上の加速度が加わった場合に重りの移動を制限するとともに、重りと接触して、電気的に導通する対向電極である。なお、第２基板１２は、支持部１４、梁１５、重り１６、対向電極１７の電気的な導通を取るため単結晶シリコンからなる。１８及び１９は、第１基板１１に金などの導電性材料を埋め込むことにより、加速度スイッチと後述する信号処理回路とを電気的に接続するための接点となる貫通電極である。なお、第１基板１１と第３基板１３は陽極接合などの方法により、支持部１４及び対向電極１７に固定されており、梁１５及び重り１６を外部環境から保護する機能も備える。

【0027】

この加速度スイッチ１０は、加速度スイッチに加わる振動の強さが所定の値以上になると、貫通電極１８，１９間が導通する閉状態となり、振動の強さが所定値より小さいときは、貫通電極１８，１９間が導通せず、開状態となる常開型の加速度スイッチである。

【0028】

次に、本発明に係る信号処理回路の第１の実施形態について、図３に基づき説明する。図３は加速度スイッチ１０に接続する信号処理回路２０の構成を示すブロック図である。信号処理回路２０は、主判定部２１、電源制御部２２、主制御部２３、センサ２４を含む。

【0029】

主判定部２１は、加速度スイッチ１０の一端（貫通電極１８）に接続し、加速度スイッチの開閉状態を検出し、この検出信号とあらかじめ設定された判定基準と比較して、振動の発生を判定し、判定結果として出力する。

【0030】

電源制御部２２は、主判定部２１の判定結果に基づき、主制御部２３の電源の供給を制御し、起動及び停止制御、低電流及び通常動作モードの切替制御、センサ２４の起動及び停止制御、低電流モード及び通常動作モードの切替制御を行う。
また、電源制御部２２は、加速度スイッチ１０の他端（貫通電極１９）に接続し、加速度スイッチ１０に電源を供給をするとともに行い、供給する電圧及び電流の制御も行う。

【0031】

主制御部２３は、電源制御部２２によって供給された電源に基づいて動作し、制御対象３０の動作を制御する。また、後述するセンサ２４の加速度検出結果を加速度（物理量）計測情報として受け取り、この加速度計測情報とあらかじめ設定された判定基準と比較し、センサに加わる振動の判定を行う。

【0032】

センサ２４は、電源制御部２２によって供給された電源に基づいて動作し、自らに加わる加速度（物理量）を検出し、検出結果を加速度（物理量）計測情報として主制御部２３に出力する。図４で示すように、センサ２４は加速度（物理量）検出部２５とＡ／Ｄ変換部２６を含み、加速度検出部で加速度を検出し、Ａ／Ｄ変換部でアナログ値をデジタル値に変換し、加速度計測情報として出力する機能を備える。

【0033】

また、信号処理回路２０は、抵抗またはコンデンサで構成される負荷３１も含む。この負荷３１は、加速度スイッチ１０の一端（貫通電極１８）と主判定部２１の入力との間に接続され、加速度スイッチがオフ（開状態）の時に、主判定部２１の入力側の電位を調整する機能を備える。また、負荷３１は、抵抗、コンデンサを直列及び並列等、どのように組み合わせてもよく、更に、トランジスタ等のアクティブ素子で構成するとともに、主制御部２３の出力によって、負荷抵抗を実質的に変更する構成にすることも可能である。

【0034】

次に、信号処理回路２０の動作について、図３に基づき説明する。まず、加速度スイッチ１０に振動が加わらない、または、所定値より小さい振動が加わる低振動状態の動作について説明する。この状態では、加速度スイッチ１０の開閉状態を主判定部２１で検出し、この検出信号をあらかじめ設定された第１の判定基準と比較して低振動状態と判定する。この判定結果に基づき、電源制御部２２は主制御部２３を停止または一部の機能の動作のみ行う低電流モードに設定する。さらに、電源制御部２２は、加速度スイッチ１０への電源の供給を制御する。なお、加速度スイッチ１０への出力電圧は正電源電圧ＶＤＤと同様のハイレベルに設定されている。また、低振動状態では、加速度スイッチ１０は通常オフ（開状態）であり、主判定部２１の入力側は負荷３１によりプルダウンされているので、負電源電圧ＶＳＳと同様のローレベルとなる。

【0035】

次に、加速度スイッチ１０に所定値以上の振動が加わる高振動状態の動作について説明する。この状態では、加速度スイッチ１０が閉状態となり、主判定部２１で加速度スイッチの開閉状態を検出し、あらかじめ設定された第１の判定基準と比較して、加速度スイッチに振動が加わっていると判定する。この判定結果に基づき、電源制御部２２は、主制御部２３を起動または通常の機能を実行する通常動作モードに切り替える。また、電源制御部２２は、主判定部２１の判定結果に基づき、加速度スイッチへの電源の供給を制御し、加速度スイッチに流す電流を低減、もしくは０にする。この信号処理回路２０は、高振動状態においても、加速度スイッチ１０と負荷３１を介して流れる電流を低減、もしくは０にするため、信号処理回路を含めたシステム全体の消費電流を低減することができる。

【0036】

次に、高振動状態で加速度の計測を開始し、低振動状態に移行した時の動作について説明する。最初に、電源制御部２２は、センサ２４で加速度の計測を開始するために、センサ起動信号を出力し、センサ２４を起動、もしくは通常動作モードに切り替える。これにより、センサ２４は、加速度検出部２５で加速度の検出を開始し、この加速度検出部で検出したアナログ値をＡ／Ｄ変換部２６でデジタル値に変換し、センサ２４の動作状態を含む加速度計側情報として、主制御部２３に出力する。

【0037】

なお、主制御部２３は、この加速度計測情報に基づき、制御対象の動作を制御する。加速度計測情報と、あらかじめ設定された第２の判定基準と比較し、その加速度の状態が通常と異なると判定すると、制御信号を出力し、制御対象３０を動作（起動）させる。一方、所定期間内にセンサ２４に印加される加速度が第２の判定基準を下回ると判定すると、主制御部２３は、電源制御部２２にその判定結果に基づく停止信号を出力し、電源制御部２２は、この停止信号に基づき、主制御部２３及びセンサ２４を停止または低電流モードに設定する。また、電源制御部２２が、その停止信号に基づき、加速度スイッチへの電源の供給を制御し、加速度スイッチ１０への出力電圧をローレベルからハイレベルに設定し、主判定部２１で加速度スイッチ１０の開閉状態を検出して振動判定可能な状態に変更する。

【0038】

上述したように、本発明に係る加速度スイッチの信号処理回路２０は、低振動状態では、主制御部２３及びセンサ２４を停止または低電流モードにすることにより、消費電流を低減し、高振動状態では、加速度スイッチ１０及び負荷３１を流れる電流を低減または０にすることにより、信号処理回路を含むシステム全体の消費電流を低減させることができる。なお、主制御部２３は、最初に制御対象３０を起動し、次に、センサ２４の加速度検出情報に基づく判定結果から、制御対象を停止する構成でもよい。この場合、主制御部は、より短時間に制御対象を起動することができる。

【0039】

（第２の実施形態）
次に、本発明に係る信号処理回路の第２の実施形態について、図５，６に基づき説明する。図５は、図３に示す第１の実施形態と一部異なる構成を含む信号処理回路４０を示すブロック図である。図６は、信号処理回路４０の判定部２８の構成を示すブロック図である。信号処理回路４０は、電源制御部２２と主制御部２３とセンサ２４と判定部２８を含む。この判定部２８は、主判定部２１を有し、主制御部２３の制御に応じて、入力側をプルダウンまたはプルアップもしくはディスエーブル（ハイインピーダンス）に変更する電位レベル切替部２７を主判定部２１の入力側に有する。信号処理回路４０は、この判定部２８を含むことにより、図３の信号処理回路で示した負荷３１を設ける必要はない。

【0040】

また、判定部２８は、入力側に加速度スイッチ１０の一端（貫通電極１８）に接続し、加速度スイッチの開閉状態を検出して、この検出信号をあらかじめ設定された第１の判定基準と比較して、加速度スイッチに加わる振動の発生を主判定部２１で判定し、この判定結果を電源制御部２２に出力する。

【0041】

次に、加速度スイッチの信号処理回路４０の動作について、図５に基づき説明する。まず、主制御部２３は、判定部２８の入力側をディスエーブル状態（ハイインピーダンス）に設定する。この状態から、所定値以上の振動が加わる高振動状態になると、加速度スイッチ１０が閉状態となり、判定部２８は、ハイレベル入力を受け、第１の判定基準と比較して、振動の発生を検知する。この判定結果から、電源制御部２２は、主制御部２３に電源を供給し、起動させる。その後、主制御部２３は、判定部２８の入力側をプルアップ状態または引き続きディスエーブル状態に切り替える。これにより、再度、加速度スイッチ１０が閉状態に変化しても、判定部２８の入力側には電流が流れず、加速度スイッチに流れる電流は０となる。その後、電源制御部２２がセンサ２４に電源を供給して起動させることにより、センサは、加速度検出を開始し、センサに加わるリアルタイムの加速度を計測し、加速度計測情報として主制御部２３に出力する。

【0042】

また、この加速度計測情報に基づき、主制御部２３は、所定の間、センサ２４に加わる加速度を加速度計測情報として抽出し、地震波等、所定の状態で発生する加速度を検知するための第２の判定基準と比較して、加速度の状態を通常とは異なる（地震波）と判定すると、制御対象３０を起動させ、所定の間、制御対象を動作させた後、停止させる。一方、主制御部２３が通常の状態と判定すると、制御対象の停止状態を維持する。その後、主制御部２３は、判定部２８の入力側をプルダウン状態にした後、ディスエーブル状態にするとともに、センサ２４の消費電流を低減させるために、センサによる加速度検出を停止させる制御信号を電源制御部２２に出力する。その後、電源制御部２２は、主制御部２３を停止させ、信号処理回路４０の消費電流を低減させる。なお、このような状態から、加速度スイッチ１０にあらかじめ設定された第１の判定基準以上の振動が加わり、加速度スイッチ１０が再び閉状態となる場合、判定部２８にはハイレベルが入力され、判定部の判定結果に基づき、電源制御部２２は、再び、主制御部２３またはセンサ２４に電源を供給する。

【0043】

なお、信号処理回路に含まれる判定部が、プルダウンまたはプルアップの切り替え不能である場合、判定部の入力側に、プルダウンとプルアップを切り替える回路に接続することにより、プルダウンまたはプルアップに切り替えることも可能である。また、トランジスタなどアクティブ素子を使用した入力条件変更機能を有する回路を接続しし、判定部の入力側に接続することにより、プルダウンまたはディスエーブル状態を作り出すことも可能である。

【0044】

これまで説明した信号処理回路の実施形態では、ハイレベルが判定部の入力信号として加わる場合に、電源制御部２２に出力（割り込み出力）する例として説明したが、ローレベルが判定部に加わる場合に、出力することも可能である。この場合には、図３，５で示す信号処理回路の構成で、負荷３１に接続されている負電源を正電源(ＶＤＤ)に、加速度スイッチに接続されている正電源（ＶＤＤ）を負電源に、プルダウンをプルアップに、プルアップをプルダウンに、ハイレベルをローレベルに、それぞれ置き替える構成としても、本発明の目的である、低振動状態における信号処理回路の主制御部またはセンサに流れる電流を低減し、高振動状態における加速度スイッチに流れる電流を低減することが可能である。

【0045】

（第３の実施形態）
次に、本発明に係る第３の実施形態として、第１の実施形態で示した信号処理回路を含み、加速度スイッチに加わる振動の検出結果に基づき所定の動作を行う電子装置について、そのような電子装置の一例である、バッテリで駆動する地震計について、図７のブロック図に基づき説明する。

【0046】

図７は、加速度スイッチと信号処理回路を含み、小容量のバッテリを搭載する地震計６０のブロック図である。地震計６０は、振動検出回路６１と、音や光、もしくはデータ発信を行う制御対象に相当する警報発信手段６２と、振動検出回路と警報発信手段に電源を供給するバッテリ６３を含む。なお、振動検出回路６１は、加速度スイッチ１０と信号処理回路２０（４０）を含み、加速度スイッチに加わる所定値以上の振動でマイコン６４及びセンサ２４を起動させるように構成されている。なお、マイコン６４は、図３，５の信号処理回路のブロック図で示す主判定部２１、電源制御部２２、主制御部２３を含む。なお、図７に示す地震計では、第１の実施形態で示した信号処理回路２０を含む構成としたが、この信号処理回路２０の代わりに第２の実施形態で示した、判定部２８を有する信号処理回路４０を含む構成としてもよい。

【0047】

マイコン６４の主制御部２３は、地震波の判定機能と制御対象の制御機能を有する。センサ２４は、加速度検出部２５で検出した加速度検出結果をＡ／Ｄ変換部２６で加速度計測情報に変換し、主制御部２３に出力する。主制御部２３は、そのセンサ２４が出力する加速度計測情報とあらかじめ設定した基準と比較して、地震が発生しているか否かの判定を行い、その判定結果に基づき、制御対象の起動または停止の制御を行う。警報発信手段６２は、マイコン６４の主制御部２４の制御信号Ｓ４に基づき、スピーカーや発光手段を通して音や光等を発生する機能を有する。

【0048】

次に地震計６０の動作について、図７に基づき説明する。加速度スイッチ１０に加わる振動が所定値より小さい場合、地震計に含まれる信号処理回路２０（４０）は待機または停止状態を維持し、警報発信手段６２も待機状態を維持する。一方、加速度スイッチに加わる振動が所定値以上の場合、主判定部２１は、加速度スイッチの開閉状態を示す出力信号（Ｓ１）を検出して、あらかじめ設定された所定値と比較し、加速度スイッチ１０に加わる振動の発生を判定を行う。この判定結果に基づき、電源制御部２２は、主制御部２３を起動させる。さらに、主制御部２３は、起動信号（Ｓ２）をセンサ２４に出力して、センサによる加速度の検出を開始する。このセンサ２４は加速度を検出し、この検出結果をデジタル値に変換した加速度測定情報（Ｓ３）を出力する。この加速度測定情報（Ｓ３）とあらかじめ設定した判定基準と比較し、主制御部２３が、地震が発生したと判定すると、その判定結果に基づき、制御信号（Ｓ４）を警報発信手段６２へ出力する。警報発信手段６２は、制御信号（Ｓ４）に基づき、スピーカーや発光デバイス、無線デバイス等を介して警報である音や光、データを周囲に発信する。なお、警報を所定の間、発信した後、主制御部２３は警報発信手段を停止させ、電源制御部２２で主制御部２３及びセンサ２４への電源供給を停止させることにより、マイコン６４は低電流モードに切り替わり、地震計６０は待機状態に移行する。

【0049】

このように、本発明に係る電子装置は、加速度スイッチ１０に加わる振動の判定を主判定部２１で行い、この判定結果に基づき、マイコン６４の電源制御部２２は主制御部２３及びセンサ２４に電源を供給し、起動させる。続いて、主制御部２３は、センサ２４で加速度の計測を開始させ、センサに加わる加速度の計測情報を得て、この情報とあらかじめ設定された判定基準を比較し、地震が発生したと判定すると、音、光等の警報発生及び他端末等へ発信など、所定の動作を開始するように制御対象を起動させる。一方、マイコン６４の主制御部２３は、地震が発生していないと判定した場合や加速度スイッチに所定値より小さい振動が加わっていると判定した場合は、制御対象の動作を停止させるように制御する、このようにして、電子装置自体の消費電流を低減することができるため、電子装置のバッテリ交換頻度を少なくすることができる。

【0050】

なお、本発明に係る信号処理回路及び電子装置の実施形態では、加速度を計測するセンサを例として説明したが、加速度を計測するセンサに限らず、例えば、温湿度、ジャイロ、圧力等の物理量を計測する種々のセンサを含む構成にすることも可能である。これらのセンサが自らに加わる物理量を検出し、その検出結果の集合である物理量測定情報に基づき、電源制御部は、電源の供給を制御して、主制御部及びセンサを適宜、起動、停止もしくは低電流モードに切り替えることにより、信号処理回路の消費電流を低減させることができる。

【符号の説明】

【0051】

１０ 加速度スイッチ
２０ 信号処理回路
２１ 主判定部
２２ 電源制御部
２３ 主制御部
２４ センサ
２５ 加速度検出部
２６ Ａ／Ｄ変換部
２７ 電位レベル切替部
２８ 判定部
４０ 信号処理回路
６０ 地震計（電子装置）
６１ 振動検出回路
６２ 警報発信手段
６３ バッテリ
６４ マイコン
１００ 従来の信号処理回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】