传感器模块、传感器系统及惯性传感器的异常判定方法技术方案

本发明专利技术公开了传感器模块、传感器系统及惯性传感器的异常判定方法。传感器模块具备：惯性传感器；存储部，存储第一时间点的所述惯性传感器的检测轴方向上的结构共振频率；共振频率测量部，基于所述惯性传感器的输出信号，测量第二时间点的所述惯性传感器的检测轴方向上的所述结构共振频率；以及异常判定部，在所述第一时间点的所述结构共振频率以及所述第二时间点的所述结构共振频率偏离了预定值的情况下，判定为所述惯性传感器异常。

【技术实现步骤摘要】
传感器模块、传感器系统及惯性传感器的异常判定方法
本专利技术涉及传感器模块、传感器系统及惯性传感器的异常判定方法。
技术介绍
目前正在普及由处理装置处理设置于结构物的多个传感器模块所检测的数据并提供所期望的信息的各种系统。近年，在基础设施的维持管理的重要性增加的情况下，由于作业人员难以在现场进行传感器模块是正常还是异常的诊断，因此具备自我诊断功能的传感器模块的重要性有所增加。例如，在专利文献1中提出了一种传感器，其具有静电电容根据物理量的变化而变化的电容，且通过以电容的共振频率的附近的频率的控制信号测量电容的静电电容来进行自我诊断。专利文献1：日本特开2007-086002号公报
技术实现思路
但是，在专利文献1中记载的传感器存在如下问题，由于生成诊断用的控制信号，且需要控制通过该控制信号向电容的固定电极施加电压的时刻，从而导致电路大型化。本专利技术所涉及的传感器模块的一方式具备：惯性传感器；存储部，存储第一时间点的所述惯性传感器的检测轴方向上的结构共振频率；共振频率测量部，基于所述惯性传感器的输出信号，测量第二时间点的所述惯性传感器的检测轴方向上的所述结构共振频率；以及异常判定部，在所述第一时间点的所述结构共振频率以及所述第二时间点的所述结构共振频率偏离了预定值的情况下，判定为所述惯性传感器异常。在所述传感器模块的一方式中，所述共振频率测量部测量所述惯性传感器的输出信号的每一频率的强度，并将强度为最大的第一频率设为所述第二时间点的所述结构共振频率。在所述传感器模块的一方式中，所述异常判定部在所述第一频率与强度为最小的第二频率的比小于预定值的情况下判定为所述惯性传感器异常。在所述传感器模块的一方式中，所述惯性传感器具有可动部、固定部、将所述可动部与所述固定部相连的接头部以及与所述固定部及所述可动部接合的物理量检测元件，所述接头部为水晶。所述传感器模块的一方式可以具备灵敏度调整部，所述传感器模块具备灵敏度调整部，所述灵敏度调整部根据所述第二时间点的所述结构共振频率来调整物理量的检测灵敏度。本专利技术所涉及的传感器系统的一方式包括所述传感器模块的一方式以及进行基于所述传感器模块的输出信号的处理的处理装置。本专利技术所涉及的惯性传感器的异常判定方法的一方式包括：共振频率获取工序，获取存储在存储部中的第一时间点的惯性传感器的检测轴方向上的结构共振频率；共振频率测量工序，基于所述惯性传感器的输出信号，测量第二时间点的所述惯性传感器的检测轴方向上的所述结构共振频率；以及异常判定工序，在所述第一时间点的所述结构共振频率以及所述第二时间点的所述结构共振频率偏离了预定值的情况下判定为所述惯性传感器异常。附图说明图1是传感器模块的立体图。图2是传感器模块的分解立体图。图3是惯性传感器的立体图。图4是惯性传感器的俯视图。图5是基于图4的P1-P1线的剖视图。图6是惯性传感器的动作的说明图。图7是惯性传感器的动作的说明图。图8是示出惯性传感器的灵敏度与结构共振频率的关系的一例的图。图9是图8的区域A1的放大图。图10是示出第一实施方式的传感器系统的构成例的图。图11是示出第一实施方式的异常判定方法的过程的一例的流程图。图12是示出针对从检测X轴方向的物理量的惯性传感器的输出信号而得到的计数数据的离散傅立叶变换的结果的一例的图。图13是示出针对从检测Y轴方向的物理量的惯性传感器的输出信号而得到的计数数据的离散傅立叶变换的结果的一例的图。图14是示出针对从检测Z轴方向的物理量的惯性传感器的输出信号而得到的计数数据的离散傅立叶变换的结果的一例的图。图15是示出第二实施方式的传感器系统的构成例的图。图16是示出第二实施方式的异常判定方法的过程的一例的流程图。附图标记说明1…传感器系统；2…传感器模块；3…处理装置；5…基板部；10…基部；12…接头部；13…可动部；30a、30b…支承部；34…封装件接合部；36a、36b…接合部；38a、38b…延伸部；40…物理量检测元件；50、52、54、56…配重；62…接合部件；101…容器；102…盖；103…螺纹孔；104…固定突起；111…侧壁；112…底壁；115…电路基板；115f…第一面；115r…第二面；116…连接器；121…开口部；122…内面；123…开口面；125…第二底座；127…第一底座；129…突起；130…固定部件；133、134…缩窄部；141…密封部件；172…螺钉；174…内螺纹；176…贯通孔；200、200X、200Y、200Z…惯性传感器；201X、201Y、201Z…振荡电路；202X、202Y、202Z…计数器；203…温度补偿型晶体振荡器；204…温度传感器；210…微控制器；211…物理量测量部；212…补正部；213…共振频率测量部；214…异常判定部；215…模式设定部；216…寄存器部；217…灵敏度调整部；220…存储部；221…X轴结构共振频率；222…Y轴结构共振频率；223…Z轴结构共振频率；224…X轴灵敏度特性信息；225…Y轴灵敏度特性信息；226…Z轴灵敏度特性信息。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的优选的实施方式进行详细说明。此外，以下说明的实施的方式对于在权利要求的范围内所记载的本专利技术的内容不做不当的限定。另外，以下说明的结构的全部并不限定为本专利技术的必要构成要件。1.第一实施方式1-1.传感器模块的结构首先，对用于本实施方式的传感器系统的传感器模块的结构的一例进行说明。图1是从固定有传感器模块2的被安装面侧进行观察时的传感器模块2的立体图。在以下的说明中，将沿向俯视观察时呈长方形的传感器模块2的长边的方向设为X轴方向，将俯视观察时与X轴方向正交的方向设为Y轴方向，将传感器模块2的厚度方向设为Z轴方向而进行说明。传感器模块2是平面形状为长方形的长方体，且具有沿X轴方向的长边以及沿与X轴方向正交的Y轴方向的短边。在一个长边的各端部附近的两处以及在另一个长边的中央部的1处形成有螺纹孔103。在该3处螺纹孔103的各处，通过固定螺钉，以固定于例如建筑物或公告板等结构物的被安装体的被安装面的状态而使用。如图1所示，在传感器模块2的从被安装面侧观察时的表面设有开口部121。在开口部121的内部配置有插头型的连接器116。连接器116具有配置成2列的多个销，在各列中，多个销在Y轴方向上排列。连接器116从被安装体连接有未图示的插座型的连接器，并进行传感器模块2的驱动电压、检测数据等电信号的发送接收。图2是传感器模块2的分解立体图。如图2所示，传感器模块2由容器101、盖102、密封部件141以及电路基板115等构成。详细而言，传感器模块2构成为使固定部件130介在于容器101的内部，安装电路基板115，并通过隔着具有缓冲性的密封部件141的盖102本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器模块，其特征在于，具备：/n惯性传感器；/n存储部，存储第一时间点的所述惯性传感器的检测轴方向上的结构共振频率；/n共振频率测量部，基于所述惯性传感器的输出信号，测量第二时间点的所述惯性传感器的检测轴方向上的所述结构共振频率；以及/n异常判定部，在所述第一时间点的所述结构共振频率以及所述第二时间点的所述结构共振频率偏离了预定值的情况下，判定为所述惯性传感器异常。/n

【技术特征摘要】
20190222 JP 2019-0304541.一种传感器模块，其特征在于，具备：
惯性传感器；
存储部，存储第一时间点的所述惯性传感器的检测轴方向上的结构共振频率；
共振频率测量部，基于所述惯性传感器的输出信号，测量第二时间点的所述惯性传感器的检测轴方向上的所述结构共振频率；以及
异常判定部，在所述第一时间点的所述结构共振频率以及所述第二时间点的所述结构共振频率偏离了预定值的情况下，判定为所述惯性传感器异常。


2.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，
所述共振频率测量部测量所述惯性传感器的输出信号的每一频率的强度，并将强度为最大的第一频率设为所述第二时间点的所述结构共振频率。


3.根据权利要求2所述的传感器模块，其特征在于，
所述异常判定部在所述第一频率与强度为最小的第二频率的比小于预定值的情况下判定为所述惯性传感器异常。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器模块，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤健太，吉川泰史，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP