JP2005315829A - センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 回路基板が、回路基板を支持するターミナルから外れたことを検出できるセンサ装置を提供する。
【解決手段】 マイコン２２とターミナル１４とが第１の配線２５ａを介して接続され、ターミナル１４と複数のコネクタピンのうちの第１のコネクタピン１２とが第２の配線２５ｂを介して接続された状態とされている。そして、ターミナル１４が回路基板２０から外れ、第１の配線２５ａと第２の配線２５ｂとが分離されると、マイコン２２においては、第１のコネクタピン１２とマイコン２２とが断線したことが検出されると共にマイコン２２から異常信号が出力され、異常信号がマイコン２２から複数のコネクタピンのうちの信号出力用のコネクタピン１２を介して外部に出力されるようになっていることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、回路基板にセンサを実装して回路基板をケースで支持したセンサ装置に関する。

従来より、ジャイロセンサや加速度センサを搭載した回路基板をケースに収納し、蓋でケースを密閉することでパッケージを構成してなるセンサ装置が開発されている。

このようなセンサ装置においては、外部との電気的接続を行うコネクタピンと回路基板を支持するターミナルとがケースにインサート成形されており、これらコネクタピンおよびターミナルが回路基板に設けられた孔に挿入されてはんだ付けされることで、回路基板がケース内に支持されるようになっている。

しかしながら、このセンサ装置が外部から機械的振動を受けると、コネクタピンが回路基板から外れてしまうことがあった。そこで、センサ装置ではコネクタピンが回路基板から外れたことを制御手段、すなわちマイクロコンピュータ（以下マイコンと記す）で検出するようにしている。

具体的には、各コネクタピンがこのマイコンに電気的に接続される。そして、マイコンにて各コネクタピンの電圧値がモニタされることで、コネクタピンが外れたこと、すなわち外部ＥＣＵとの断線が検出されるようになっている。このようにコネクタピンが回路基板から外れた場合、マイコンから異常信号が出力される。続いて、回路基板から外れていない他のコネクタピンから異常信号が出力され、この異常信号が例えば外部ＥＣＵにて受け取られると、外部ＥＣＵがセンサ装置に異常が発生していることを検知できるようになっている。

しかしながら、上記従来の技術では、コネクタピンが回路基板から外れてしまった場合には、その旨を検出できるが、回路基板を支持するターミナルが回路基板から外れてしまった場合には、その旨を検出することができない。これは、ターミナルが単に回路基板を固定するためだけにケースに設けられているからである。

このように、回路基板を支持するターミナルが回路基板から外れてしまった場合、コネクタピンのみで回路基板を支えることになるため、回路基板がケース内で不安定になる。これにより、回路基板に設置されたセンサが誤作動等を起こし、センサの特性に影響を及ぼすといった問題が生じる。このような点からも、回路基板が不安定になっていることを早期に発見することが望まれる。

本発明は、上記点に鑑み、回路基板を固定するターミナルが回路基板から外れたことを検出し、その旨を知らせることができるセンサ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、制御手段（２２）を備えた回路基板（２０）と、回路基板を収納する樹脂ケース（１０）と、回路基板を固定する複数のコネクタピン（１２）と、回路基板上において制御手段から引き延ばされた第１の配線（２５ａ）と、回路基板上において複数のコネクタピンのうちの第１のコネクタピンから引き延ばされ、かつ、第１の配線から離間して構成された第２の配線（２５ｂ）と、棒形状で構成され、この棒形状の一端側が樹脂ケースに一体にされると共に他端側が第１の配線と第２の配線との間に電気的に接続されるターミナル（１４）と、を備え、制御手段は、第１の配線と第２の配線とが電気的に分離されたことを異常であるとして検出するようになっており、ターミナルが回路基板から外れ、第１の配線と第２の配線とが分離されると、制御手段にて、第１のコネクタピンと制御手段とが断線したことが検出されると共に異常信号が出力され、異常信号が制御手段から制御手段に電気的に接続された第２のコネクタピンを介して外部に出力されるようになっていることを特徴としている。

このように、第１のコネクタピンと制御手段とをターミナルを介して直接電気的に接続することで、第１の配線と第２の配線とが断線、すなわち第１のコネクタピンと制御手段とが断線することとなる。したがって、制御手段にて例えば電圧の供給が途絶えることを検出することで、ターミナルが回路基板から外れたことを検出することができる。また、ターミナルが回路基板から外れたことを検出した場合には、センサ装置に異常が発生したとして異常信号を出力し、この異常信号を第２のコネクタピンを介して制御手段から外部に出力することで、センサ装置に異常が起きていることを知らせることができる。

請求項２に記載の発明では、制御手段（２２）を備えた回路基板（２０）と、回路基板を収納する樹脂ケース（１０）と、回路基板を固定する複数のコネクタピン（１２）と、棒形状で構成され、この棒形状の一端側が樹脂ケースに一体にされると共に他端側（１４ａ）が回路基板の表面から裏面（２６）に貫く孔（２１ａ）に挿入され、この他端側が回路基板の裏面から突出するようにして回路基板に固定されるターミナル（１４）と、を備え、回路基板の裏面にはスイッチ（２７）が設置されており、このスイッチが制御手段に直接電気的に接続されていると共に、ターミナルの他端側がそのスイッチを押さえつけることでスイッチの接点（２７ａ）が電気的に切り離された状態になっており、制御手段は、スイッチの接点が導通状態になったことを異常であるとして検出するようになっており、ターミナルが回路基板から外れた場合に、スイッチの弾性力によって接点が導通状態とされることで、制御手段にて異常が検出されると共に異常信号が出力され、異常信号が制御手段から制御手段に電気的に接続されたコネクタピンを介して外部に出力されるようになっていることを特徴としている。

このように、ターミナルの他端側がスイッチを押さえつけることで、スイッチの接点を断線状態としておくことができる。そして、ターミナルが回路基板から外れるとスイッチの弾性力によってスイッチの接点を導通状態とすることができ、制御手段にてこの導通状態を検出することができる。これにより、ターミナルが回路基板から外れたことを検出することができる。したがって、制御手段にて異常信号を検出し、この異常信号を外部に出力することで、センサ装置に異常が発生していることを知らせることができる。

請求項３に記載の発明では、制御手段（２２）を備えた回路基板（２０）と、回路基板を収納する樹脂ケース（１０）と、回路基板を固定する複数のコネクタピン（１２）と、回路基板上において制御手段から引き延ばされた第１の配線（２５ａ）と、棒形状で構成され、樹脂ケースに一体にされると共に一端側が回路基板の第１の配線に電気的に接続され、他端側が前記コネクタピンと共に外部と電気的接続がなされるターミナル（１４ａ）と、を備え、制御手段は、ターミナルと第１の配線とが電気的に分離されたことを異常であるとして検出するようになっており、ターミナルが回路基板から外れると、制御手段にて、ターミナルと制御手段とが断線したことが検出されると共に異常信号が出力され、異常信号が制御手段から制御手段に電気的に接続されたコネクタピンを介して外部に出力されるようになっていることを特徴としている。

このように、外部と電気的接続がなされるターミナルを回路基板の第１の配線に電気的に接続する。これにより、回路基板がターミナルから外れると、ターミナルを介して制御手段と外部とが断線状態なるので、制御手段はターミナルが回路基板から外れたことを検出することができる。また、このような場合、制御手段がセンサ装置に異常が発生したとしてコネクタピンを介して異常信号を外部に出力することで、センサ装置に異常が起きていることを知らせることができる。

さらに、樹脂ケース内のターミナルをグランド配線とし、その形状をシールド効果のあるような、例えば平板状、格子状にすればＥＭＣの影響を抑制することが可能である。

請求項４に記載の発明では、制御手段（２２）を備えた回路基板（２０）と、回路基板を収納する樹脂ケース（１０）と、回路基板を固定する複数のコネクタピン（１２）と、回路基板上において制御手段から引き延ばされた第１の配線（２５ｃ）と、回路基板上において複数のコネクタピンのうちの第１のコネクタピンから引き延ばされた第２の配線（２５ｄ）と、Ｕ字型の構造を有し、Ｕ字型の一端部（３１ａ）および他端部（３１ｂ）を除く部位が樹脂ケースに一体にされると共に、一端部が第１の配線に電気的に接続され、他端部が第２の配線に電気的に接続されるターミナル（３１）と、を備え、制御手段は、ターミナルの一端部と第１の配線とが電気的に分離されたこともしくはターミナルの他端部と第２の配線とが電気的に分離されたことを異常であるとして検出するようになっており、ターミナルの一端部または他端部が回路基板から外れ、第１の配線と第２の配線とが分離されると、制御手段にて、第１のコネクタピンと制御手段とが断線したことが検出されると共に異常信号が出力され、異常信号が制御手段から制御手段に電気的に接続された第２のコネクタピンを介して外部に出力されるようになっていることを特徴としている。

このように、コネクタピンと制御手段との間を２つの端部を有するターミナルで電気的に接続する。これにより、制御手段は、ターミナルの一端部または他端部が回路基板から外れたこと、すなわち断線を検出することができる。したがって、その旨の信号を第２のコネクタピンから出力することで、回路基板に異常が発生していることを知らせることができる。また、２つの端部を有するターミナルで回路基板を固定することから、確実に回路基板を保持することができる。

請求項５に記載の発明では、制御手段（２２）を備えた回路基板（２０）と、回路基板を収納する樹脂ケース（１０）と、回路基板を固定する複数のコネクタピン（１２）と、棒形状で構成され、樹脂ケースに一体にされると共に一端側がネジ受け（１９）と電気的に接続されており、他端側がコネクタピンと共に外部と電気的接続がなされるターミナル（３２）と、を備え、回路基板においては、回路基板の表面から裏面（２６）に貫く孔（２１ａ）にネジ（２８）が裏面からネジ受け方向に挿入されることで回路基板が樹脂ケースに固定されていると共に、ターミナルはネジ受け、ネジのネジ頭、裏面から制御手段に引き延ばされた配線を介して制御手段に電気的に接続された状態になっており、制御手段は、ネジがネジ受けからゆるんだ状態になることでターミナルとの電気的接続が断たれたことを異常であるとして検出するようになっており、ネジがネジ受けからゆるみ、ネジのネジ頭と回路基板の裏面との間に隙間が生じた場合、ネジのネジ頭と配線とが電気的に分離された状態になることで、制御手段にてターミナルと制御手段とが断線したことが検出されると共に制御手段から異常信号が出力され、この異常信号が制御手段に電気的に接続された第２のコネクタピンを介して外部に出力されるようになっていることを特徴としている。

このように、回路基板をネジおよびネジ受けを介して樹脂ケースに固定すると共に、ネジ受けに接続されたターミナルをネジおよびネジ受けを介して制御手段と電気的に接続する。これにより、ネジがゆるみ、回路基板が樹脂ケースに固定されなくなると、ターミナルと制御手段との間に断線が生じるため、制御手段はこの断線を検出することができる。したがって、その旨の信号を第２のコネクタピンから出力することで、回路基板に異常が発生していることを知らせることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るセンサ装置Ｓ１の概略断面図である。このセンサ装置Ｓ１は、例えば、車両の座席下に搭載され車両の横滑り等を検出するものに適用される。

センサ装置Ｓ１の外形はケース１０にて構成される。ケース１０はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂を型成形することにより作られ、本実施形態では、図１に示されるように略直方体形状の箱で構成されている。この樹脂ケースとしてのケース１０においては、その底面（図１中、紙面下側の面）が開口した開口部１１が設けられている。また、ケース１０の一側面（図１中、左側の面）には、Ｌ字状の金属棒部材であるコネクタピン１２が紙面垂直方向に複数本並んで設置されている。

コネクタピン１２の一端側は、ケース１０の開口部１１の内部に突出してケース１０が開口した方向に向けられて配置されている。一方、コネクタピン１２の他端側は、ケース１０の一側面に設けられた凹部１３の内部に露出している。

本実施形態では、コネクタピン１２は黄銅にＳｎ（スズ）メッキを施したものよりなり、インサートモールドによりケース１０と一体に成形されることによってケース１０内にて保持されている。また、このコネクタピン１２においては、電源用、ハイ信号出力用、ロー信号出力用、グランド用の４本のコネクタピン１２がケース１０に保持されている。なお、例えばグランド用のコネクタピン１２は、本発明の第１のコネクタピンに相当し、例えばハイ信号出力用およびロー信号出力用のコネクタピン１２が本発明の第２のコネクタピンに相当する。

そして、上記凹部１３は、コネクタピン１２の他端側を例えばワイヤハーネス等の外部配線部材（図示せず）を介して外部回路（例えば外部ＥＣＵ）に電気的に接続するためのコネクタ部となっている。

一方、図１において、ケース１０の一側面に対向する側（図１中、右側の面）にはターミナル１４が設置されており、そのターミナル１４の一端側がケース１０の開口した方向を向いた状態とされている。本実施形態では、このターミナル１４は、例えばＦｅ（鉄）またはＣｕ（銅）を主成分とする金属よりなるものであり、コネクタピン１２と同様に、インサートモールドによりケース１０と一体に成形されてケース１０にて保持されている。本実施形態では、図１に示す１本のターミナル１４がケース１０に設けられている。

また、図１に示されるように、ケース１０の開口部１１には回路基板２０がその開口部１１を閉じるようにケース１０に配置されている。具体的には、回路基板２０の両端に回路基板２０の表面から裏面に貫通する孔２１ａ、２１ｂが形成されており、この孔２１ａ、２１ｂにコネクタピン１２およびターミナル１４の各先端部分が挿入されてはんだ付けされることで、回路基板２０がケース１０内に保持されるようになっている。

このように、上記したコネクタピン１２およびターミナル１４は、ケース１０内に回路基板２０を設置する際の回路基板２０の固定部材としての役割も果たすものである。

コネクタピン１２およびターミナル１４が挿入される孔２１ａ、２１ｂには、回路基板２０の回路と電気的に接続される図示しない電極が設けられており、この電極が回路基板２０に設けられた配線を介して後述するマイコン２２や回路基板２０に実装された回路と電気的に接続された状態とされる。

回路基板２０においては、ジャイロセンサ２３および加速度センサ２４が実装されており、それら各センサ２３、２４の電気信号を処理して外部ＥＣＵに出力する等の機能を有する回路が配置されている。各センサ２３、２４は、回路基板２０がケース１０の開口部１１に設置されることによってできるケース１０の室内１５に収納されるようになっている。

ジャイロセンサ２３は、車両の角速度検出を行うものである。本実施形態では、おもりの振動を検出することにより、ジャイロセンサ２３が受ける角速度を検出する振動式のものが採用される。このような振動式のジャイロセンサ２３では、ある一方向に振動（一次振動）するおもりに角速度が加わると、このおもりにいわゆるコリオリ力が発生するが、このコリオリ力によってそのおもりに直交する方向にも振動（二次振動）が発生する事を利用している。本実施形態では、圧電素子にて二次振動が検出されて電気信号に変換され、この電気信号が角速度信号として回路基板２０の回路に出力される。

加速度センサ２４は、車両の加速度を検出するものである。この加速度センサ２４には、例えばシリコン基板等に対して一般に知られている櫛歯構造を有する梁構造体が形成されており、印加された加速度に応じた可動電極と固定電極間の静電容量変化（電気信号）が検出されるようになっている。そして、その電気信号が加速度信号として回路基板２０の回路に出力される。

また、この回路基板２０には、ターミナル１４が回路基板２０から外れたことを検出し、外部に異常信号を出力する機能を有するマイコン２２が実装されている。図２は、回路基板２０を上面からみた平面図である。図２に示されるように、回路基板２０上には、マイコン２２とターミナル１４とを繋ぐ第１の配線２５ａと、ターミナル１４とグランド用のコネクタピン１２とを繋ぐ第２の配線２５ｂとが設置されている。したがって、グランド用のコネクタピン１２は、ターミナル１４を介してマイコン２２に直接電気的に接続された状態になっている。

そして、ターミナル１４が回路基板２０から外れると、第１の配線２５ａと第２の配線２５ｂとが断線した状態となる。このような状態になると、マイコン２２がその旨を検出すると共に、４．８１９Ｖ相当のデジタル信号である異常信号を出力するようになっている。なお、このマイコン２２は、上記各センサ２３、２４の信号を処理する機能も有し、本センサ装置Ｓ１の信号検出および信号出力の処理も行う。また、マイコン２２は、本発明の制御手段に相当する。

そして、回路基板２０のマイコン２２や回路はコネクタピン１２およびコネクタピン１２に接続される外部配線部材を介して外部回路（例えばＥＣＵ）と電気的接続がなされることとなる。

ケース１０の底面（図１中、紙面下側の面）には、ケース１０と同じ材質であるＰＢＴよりなる蓋部材１６が設置されており、蓋部材１６の外縁部とケース１０の開口部１１の壁面とのスペースがＳｉ（シリコン）ゴム１７で密封されている。これにより、ケース１０は蓋部材１６と一体化してパッケージを構成し、該パッケージ内部のジャイロセンサ２３、加速度センサ２４、回路基板２０等を湿気・機械的外力より保護するようになっている。以上がセンサ装置Ｓ１の構成である。

次に、かかるセンサ装置Ｓ１の製造方法について説明する。

まず、コネクタピン１２およびターミナル１４がインサート成形されたケース１０を用意する。また、ジャイロセンサ２３および加速度センサ２４が搭載され、グランド用のコネクタピン１２とターミナル１４との断線を検出し異常信号を出力するマイコン２２が実装された回路基板２０を用意する。

この後、回路基板２０において各センサ２３、２４や回路が搭載された側をケース１０の室内１５側に向けてケース１０に挿入する。このとき、コネクタピン１２およびターミナル１４が回路基板２０に設けられた孔２１ａ、２１ｂを貫通するようにする。そして、コネクタピン１２およびターミナル１４をはんだ付けすることで回路基板２０をコネクタピン１２およびターミナル１４で固定する。

続いて、ケース１０の開口部１１に蓋部材１６を設置し、蓋部材１６の端部とケース１０の内壁面との隙間をＳｉゴム１７で埋めることでケース１０内部を密閉し、パッケージを構成する。このようにして、図１に示すセンサ装置Ｓ１が完成する。

上記のように構成されるセンサ装置Ｓ１の異常検出は、以下のようになされる。

まず、車両の所定位置に設置されたセンサ装置Ｓ１において、車両の振動がセンサ装置Ｓ１に伝わることなどにより、ターミナル１４が回路基板２０から外れたとする。

すると、ターミナル１４が回路基板２０から外れたことにより第１の配線２５ａと第２の配線２５ｂとが断線、すなわちグランド用のコネクタピン１２とマイコン２２とが断線した状態となる。これにより、マイコン２２に供給されていた電源が無効、すなわちマイコン２２に電流が流れなくなるため、マイコン２２はターミナル１４が回路基板２０から外れたことを検出する。そして、センサ装置Ｓ１に異常が起きたことを知らせるための異常信号を出力する。この異常信号は、複数のコネクタピン１２のうち、ハイ信号出力用およびロー信号出力用の２本のコネクタピン１２から出力されるように設定される。

本実施形態では、外部ＥＣＵがこのセンサ装置Ｓ１に対して１２ｍｓ間隔で信号を要求するようになっているため、マイコン２２の異常信号を外部ＥＣＵが読みとることになる。この結果、外部ＥＣＵは、センサ装置Ｓ１に異常が生じていることを検出する。

このようして、センサ装置Ｓ１において、ターミナル１４が回路基板２０から外れたことが検出されるようになっている。

なお、本実施形態では、従来と同様に、コネクタピン１２が回路基板２０から外れたことも上記と同様に検出し、異常信号を出力するようになっている。

以上説明したように、本実施形態のセンサ装置Ｓ１では、ターミナル１４が回路基板２０から外れたことを、コネクタピン１２とマイコン２２との間の断線によって検出している。このように、コネクタピン１２とマイコン２２とをターミナル１４を介して直接電気的に接続し、ターミナル１４が回路基板２０から外れるとコネクタピン１２とマイコン２２との間が断線したこと、例えば電圧の供給が途絶えることを検出することで、ターミナル１４が回路基板２０から外れたことを検出することができる。

また、ターミナル１４が回路基板２０から外れたことを検出した場合には、センサ装置Ｓ１に異常が発生したとして異常信号を出力し、コネクタピン１２を介してマイコン２２から外部に異常信号を出力することで、センサ装置Ｓ１に異常が起きていることを外部に知らせることができる。

本実施形態では、ターミナル１４を介してグランド用のコネクタピン１２とマイコン２２とを電気的に接続している。このようにすることで、ターミナル１４が回路基板２０から外れた場合、マイコン２２に供給される電源が無効となるため、その旨を検出することで異常が生じたか否かを容易に検出することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、回路基板２０の孔２１ａに挿入されたターミナル１４の先端部分、すなわち回路基板２０の裏面にバネ式のスイッチが設置されていることが第１実施形態と異なる。

図３は、本実施形態のセンサ装置Ｓ１におけるターミナル１４近傍の概略断面図である。スイッチ２７の各接点２７ａは、回路基板２０に実装されるマイコン２２に電気的に接続されている。また、スイッチ２７がターミナル１４の他端側、すなわち先端部分１４ａに押されていることで、スイッチ２７の一方の接点２７ａが断線した状態になっている。そして、ターミナル１４が回路基板２０から外れると、スイッチ２７の弾性力によってスイッチ２７の接点２７ａが閉じて導通状態になる。本実施形態では、スイッチ２７がオン状態になった場合にターミナル１４が回路基板２０から外れたことをマイコン２２にて検出し、異常信号をセンサ装置Ｓ１から出力するようになっている。

本実施形態のように、回路基板２０の裏面２６にスイッチ２７を設けるようにする場合、スイッチ２７は以下の手順で回路基板２０の裏面２６に設置される。まず、コネクタピン１２およびターミナル１４をインサート成形したケース１０と、各センサ２３、２４や回路を搭載した回路基板２０を用意する。この回路基板２０の裏面２６には、スイッチ２７を設置するための電極が設けられている。そして、回路基板２０をケース１０に収納してコネクタピン１２およびターミナル１４を回路基板２０にはんだ付けする。

この後、ターミナル１４の先端部分１４ａでスイッチ２７が支持されるように、ターミナル１４を回路基板２０にはんだ付けして設置する。そして、ケース１０に蓋部材１６を設置して蓋部材１６の端部をＳｉゴム１７で封止することにより、センサ装置Ｓ１が完成する。

本実施形態では、ターミナル１４が回路基板２０から外れ、スイッチ２７がオンになるとセンサ装置Ｓ１に異常が発生したことを検出するようになっている。すなわち、スイッチ２７がオンになったことをマイコン２２が検出すると、マイコン２２は異常信号を出力する。そして、外部ＥＣＵによる信号要求の際に、異常信号が外部ＥＣＵに読みとられることで、外部ＥＣＵがセンサ装置Ｓ１に異常が起きていることを検出する。

上記のように、本実施形態では、ターミナル１４が回路基板２０から外れると、スイッチ２７がオン状態になることを検出するようにしている。すなわち、スイッチ２７のオン状態をマイコン２２にて検出することで、ターミナル１４が回路基板２０から外れたことを検出することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分についてのみ図を参照して説明する。

図４は、本実施形態に係るセンサ装置Ｓ１の概略断面図である。また、図５は、本実施形態に係るセンサ装置Ｓ１において、コネクタピン１２、ターミナル３０および回路基板２０の組み付け状態を示した斜視図である。第１、第２実施形態と同様に、複数のコネクタピン１２がケース１０の一側面（図４中、左側の面）に紙面垂直方向に複数本並んで設置されている。さらに、本実施形態では、ケース１０の一側面（図４中、左側の面）側からケース１０の一側面に対向する側（図４中、右側の面）に引き延ばされると共に回路基板２０を保持するターミナル３０が採用される。このターミナル３０は、図４、図５に示されるように、ケース１０の外形に沿った形状になっていると共に、ケース１０にインサート成形されている。

このようなターミナル３０の一端側は、ケース１０の一側面に対向する側（図４中、右側の面）においてケース１０の開口部１１の内部に突出している。そして、ターミナル３０の一端側が回路基板２０に設けられた孔２１ａに挿入され、はんだ付けされることで回路基板２０が固定される（図５参照）。つまり、本実施形態では、ターミナル３０をコネクタピンとしても利用している。同様に、コネクタピン１２が回路基板２０の孔２１ｂにはんだ付けされることで回路基板２０が固定される。なお、本実施形態では、ターミナル３０をグランド用として用いることとする。

また、図５に示されるように、回路基板２０上には、マイコン２２とターミナル３０とを繋ぐ第１の配線２５ａが設けられている。したがって、グランド用のターミナル３０は、マイコン２２に電気的に接続された状態になっている。

上記のように構成されるセンサ装置Ｓ１において、ターミナル３０の一端側が回路基板２０から外れ、ターミナル３０とマイコン２２との間の電気的導通が図れなくなったとする。つまり、ターミナル３０と第１の配線２５ａとが断線した状態となる。このような状態になると、マイコン２２がその旨を検出すると共に異常信号を作成し、コネクタピン１２を介してその異常信号を外部に出力する。これにより、外部ＥＣＵは、センサ装置Ｓ１に異常が生じていることを検出することができる。

以上、説明したように、本実施形態では、外部と電気的接続がなされるターミナル３０を回路基板２０の第１の配線２５ａに電気的に接続している。これにより、回路基板２０がターミナル３０から外れ、ターミナル３０とマイコン２２とが断線状態なると、マイコン２２はターミナル３０が回路基板２０から外れたことを検出することができる。また、このような場合、マイコン２２がセンサ装置Ｓ１に異常が発生したとしてコネクタピン１２を介して異常信号を外部に出力することで、センサ装置Ｓ１に異常が起きていることを知らせることができる。

さらに、ケース１０内のターミナル３０をグランド配線とし、その形状をシールド効果のあるような、例えば平板状、格子状にすればセンサ装置Ｓ１が受けるＥＭＣの影響を抑制することが可能である。

（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態と異なる部分についてのみ図を参照して説明する。

図６は、本実施形態に係るセンサ装置Ｓ１において、コネクタピン、ターミナルおよび回路基板の組み付け状態を示した斜視図である。図６に示されるように、本実施形態では、Ｙ型ターミナル３１を採用すると共に、このＹ型ターミナル３１およびコネクタピン１２にて回路基板２０を保持している。このＹ型ターミナル３１においては、その一端部３１ａおよび他端部３１ｂの各先端部分を除き、ケース１０にインサート成形される。

このＹ型ターミナル３１は、その一端側が二股に分岐した状態になっている。言い換えると、Ｙ型ターミナル３１の一端側がＵ字型になっていると言える。本実施形態では、図６に示されるように、Ｙ型ターミナル３１の一端部３１ａおよび他端部３１ｂが挿入される複数の孔２１ｃが回路基板２０に設けられている。さらに、Ｙ型ターミナル３１の一端部３１ａとグランド用のコネクタピン１２とを繋ぐ配線２５ｃが回路基板２０に設けられている。

そして、Ｙ型ターミナル３１の一端部３１ａおよび他端部３１ｂが回路基板２０の孔２１ｃにそれぞれ挿入されてはんだ付けされると、Ｙ型ターミナル３１の一端部３１ａがマイコン２２から引き延ばされた第３の配線２５ｃ（本発明の第１の配線に相当）に電気的に接続される。一方、Ｙ型ターミナル３１の他端部３１ｂは、回路基板２０に接続されたグランド用のコネクタピン１２から引き延ばされた第４の配線２５ｄ（本発明の第２の配線に相当）に接続される。

したがって、グランド用のコネクタピン１２は、第４の配線２５ｄ、Ｙ型ターミナル３１の他端部３１ｂ、一端部３１ａ、第３の配線２５ｃを介してマイコン２２と電気的に接続されることとなる。

このようなＹ型ターミナル３１が回路基板２０から外れる、すなわちＹ型ターミナル３１の一端部３１ａ、他端部３１ｂのいずれか一方または両方が回路基板２０の孔２１ｃから外れると、グランド用のコネクタピン１２とマイコン２２との電気的導通が図れなくなり、断線状態となる。このような状態になると、マイコン２２がその旨を検出すると共に、異常信号を外部に出力する。これにより、外部ＥＣＵは、センサ装置Ｓ１に異常が生じていることを検出することができる。

以上、説明したように、本実施形態では、コネクタピン１２とマイコン２２との間を２つの端部３１ａ、３１ｂを有するＹ型ターミナル３１で電気的に接続している。これにより、マイコン２２は、ターミナル３１の一端部３１ａまたは他端部３１ｂが回路基板２０から外れたこと、すなわち断線したことを検出できる。したがって、マイコン２２は断線を検出した旨を異常信号として外部に出力することで、回路基板２０に異常が発生していることを知らせることができる。

また、２つの端部３１ａ、３１ｂを有するＹ型ターミナル３１で回路基板２０を保持しているため、回路基板２０を確実に固定することができる。これにより、各センサ２３、２４は安定した動作を行うことができる。

（第５実施形態）
本実施形態では、第１〜第４実施形態と異なる部分についてのみ図を参照して説明する。

図７は、本実施形態に係るセンサ装置のターミナル近傍の概略断面図である。図７に示されるように、ケース１０にはネジ受け１９がインサート成形されている。また、ネジ受け１９と、ケース１０の外形に沿って引き延ばされたターミナル３２と、が電気的に接続された状態になっている。そして、回路基板２０がネジ２８およびネジ受け１９にて固定される。このとき、ターミナル３２と回路基板２０の電気回路とは、ネジ２８が確実にネジ止めされることで電気的に接続されるようになっている。

具体的には、回路基板２０において、回路基板２０の表面から裏面２６に貫く孔２１ａにネジ２８がネジ受け１９方向に挿入されることで回路基板２０がケース１０に固定されている。さらに、ターミナル３２はネジ受け１９、ネジ２８のネジ頭、裏面２６からマイコン２２に引き延ばされた配線を介してマイコンに電気的に接続された状態になっている。

したがって、ネジ２８がネジ受け１９からゆるみ、ネジ２８のネジ頭と回路基板２０の裏面２６との間に隙間が生じた場合、ネジ２８のネジ頭と配線とが電気的に分離された状態になる。これにより、マイコン２２にてターミナル３２とマイコンとが断線したことが検出されると共に、マイコン２２から異常信号がコネクタピン１２を介して外部に出力される。これにより、外部ＥＣＵは、回路基板２０がケース１０から外れたことを検出できるようになっている。

以上、説明したように、本実施形態では、回路基板２０をネジ２８およびネジ受け１９を介してケース１０に固定すると共に、ネジ受け１９に接続されたターミナル３２をネジ２８およびネジ受け１９を介してマイコン２２と電気的に接続している。これにより、ネジ２８がゆるみ、回路基板２０の裏面とネジ２８のネジ頭との間に隙間が生じ、ネジ２８のネジ頭と回路基板２０の裏面の配線とが電気的に分離されるため、マイコン２２はこの断線を検出することができる。したがって、その旨の信号をコネクタピン１２から出力することで、回路基板２０に異常が発生していることを知らせることができる。

さらに、第３実施形態と同様に、ケース１０内にターミナル３２をインサート成形していることから、センサ装置Ｓ１が受けるＥＭＣの影響を抑制することができる。

（他の実施形態）
上記第１〜第５実施形態では、センサ装置Ｓ１のマイコン２２が異常信号を出力するようになっているが、センサ装置Ｓ１から信号を受け取る外部回路（外部ＥＣＵ等）がセンサ装置Ｓ１から信号を受け取れない状態を検出した場合、外部回路がセンサ装置Ｓ１に異常が生じていると判定するようにしても良い。なお、このような場合、外部回路にセンサ装置Ｓ１の異常を検出する手段を備えることとなる。

上記第１実施形態では、センサ装置Ｓ１に搭載されるセンサとしてジャイロセンサ２３、加速度センサ２４を例にとって説明してきたが、回路基板２０に搭載されるセンサはこれらジャイロセンサ２３および加速度センサ２４に限定されるものではない。また、ジャイロセンサ２３および加速度センサ２４は、上記第１実施形態と異なる検出方法を有するものでも良い。

第１〜第５実施形態におけるコネクタピン１２の数は、自由に変更可能である。また、第２実施形態におけるスイッチ２７は、複数個あっても構わない。さらに、ターミナル１４の材質は、ＦｅやＣｕを主成分とする金属に限るものではなく、電気的導通可能な金属であれば、どんな材質であっても構わない。また、第２実施形態におけるターミナル１４の材質は、スイッチ２７を支持できれば良いため、第１実施形態と同様に金属である必要はなく、他の材質であっても構わない。

第１〜第５実施形態では、異常信号は４．８１９Ｖ相当のデジタル信号であるが、デジタル信号の電圧値はこの値に限るものではない。また、電流を異常信号としても良い。

第１〜第５実施形態では、外部ＥＣＵは、１２ｍｓ間隔でセンサ装置Ｓ１に信号を要求しているが、この間隔は自由に設定しても構わない。また、外部ＥＣＵが異常信号を要求するようになっているが、センサ装置Ｓ１のマイコン２２が異常を検出した際に、自発的に異常信号を外部に出力するようにしても良い。

第１〜第５実施形態では、ケース１０は図１に示される形状になっているが、ケース１０の形状はこれに限るものではない。これに伴い、第３、第５実施形態のターミナル３０、３２においては、ターミナル３０、３２をケース１０の外形に合わせた形状にすれば良い。

第１〜第５実施形態では、ターミナル１４、３０〜３２をグランド用として採用する場合やグランド用のコネクタピン１２に電気的に接続していたが、ターミナル１４、３０〜３２はグランド用に限定する必要はなく、電源用や信号出力用等、どの用途に使用されても構わない。

上記第１〜第５実施形態では、各配線２５ａ〜２５ｄ中に電気回路等が接続されていないが、これら配線２５ａ〜２５ｄの途中に電気回路が挿入されていても構わない。

上記第４実施形態では、Ｙ型ターミナル３１が採用されているが、その構造はＹ型ではなくても良い。例えばＵ字型（いわゆるコの字構造）であっても良い。また、Ｙ型ターミナル３１は、第３または第４の配線２５ｃ、２５ｄの途中に配置されても構わない。同様に、その数は、いくつあっても構わないし、その設置場所も自由に変更可能である。

本発明の第１実施形態に係るセンサ装置の概略断面図である。 図１における回路基板を上面からみた平面図である。 本発明の第２実施形態に係るセンサ装置のターミナル近傍の概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係るセンサ装置の概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係るセンサ装置において、コネクタピンおよび回路基板の組み付け状態を示した斜視図である。 本発明の第４実施形態に係るセンサ装置において、コネクタピンおよび回路基板の組み付け状態を示した斜視図である。 本発明の第５実施形態に係るセンサ装置のターミナル近傍の概略断面図である。

符号の説明

１０…ケース、１２…コネクタピン、１４、３０〜３２…ターミナル、
２０…回路基板、 ２２…マイクロコンピュータ、２５ａ〜２５ｄ…第１〜第４の配線、
２６…裏面、２７…スイッチ。

Claims (5)

1. 制御手段（２２）を備えた回路基板（２０）と、
   前記回路基板を収納する樹脂ケース（１０）と、
   前記回路基板を固定する複数のコネクタピン（１２）と、
   前記回路基板上において前記制御手段から引き延ばされた第１の配線（２５ａ）と、
   前記回路基板上において前記複数のコネクタピンのうちの第１のコネクタピンから引き延ばされ、かつ、前記第１の配線から離間して構成された第２の配線（２５ｂ）と、
   棒形状で構成され、この棒形状の一端側が前記樹脂ケースに一体にされると共に他端側が前記第１の配線と前記第２の配線との間に電気的に接続されるターミナル（１４）と、を備え、
   前記制御手段は、前記第１の配線と前記第２の配線とが電気的に分離されたことを異常であるとして検出するようになっており、
   前記ターミナルが前記回路基板から外れ、前記第１の配線と前記第２の配線とが分離されると、前記制御手段にて、前記第１のコネクタピンと前記制御手段とが断線したことが検出されると共に異常信号が出力され、前記異常信号が前記制御手段から前記制御手段に電気的に接続された第２のコネクタピンを介して外部に出力されるようになっていることを特徴とするセンサ装置。
2. 制御手段（２２）を備えた回路基板（２０）と、
   前記回路基板を収納する樹脂ケース（１０）と、
   前記回路基板を固定する複数のコネクタピン（１２）と、
   棒形状で構成され、この棒形状の一端側が前記樹脂ケースに一体にされると共に他端側（１４ａ）が前記回路基板の表面から裏面（２６）に貫く孔（２１ａ）に挿入され、この他端側が前記回路基板の裏面から突出するようにして前記回路基板に固定されるターミナル（１４）と、を備え、
   前記回路基板の裏面にはスイッチ（２７）が設置されており、このスイッチが前記制御手段に直接電気的に接続されていると共に、前記ターミナルの他端側がそのスイッチを押さえつけることで前記スイッチの接点（２７ａ）が電気的に切り離された状態になっており、
   前記制御手段は、前記スイッチの接点が導通状態になったことを異常であるとして検出するようになっており、
   前記ターミナルが前記回路基板から外れた場合に、前記スイッチの弾性力によって前記接点が導通状態とされることで、前記制御手段にて異常が検出されると共に異常信号が出力され、前記異常信号が前記制御手段から前記制御手段に電気的に接続された前記コネクタピンを介して外部に出力されるようになっていることを特徴とするセンサ装置。
3. 制御手段（２２）を備えた回路基板（２０）と、
   前記回路基板を収納する樹脂ケース（１０）と、
   前記回路基板を固定する複数のコネクタピン（１２）と、
   前記回路基板上において前記制御手段から引き延ばされた第１の配線（２５ａ）と、
   棒形状で構成され、前記樹脂ケースに一体にされると共に一端側が前記回路基板の前記第１の配線に電気的に接続され、他端側が前記コネクタピンと共に外部と電気的接続がなされるターミナル（３０）と、を備え、
   前記制御手段は、前記ターミナルと前記第１の配線とが電気的に分離されたことを異常であるとして検出するようになっており、
   前記ターミナルが前記回路基板から外れると、前記制御手段にて、前記ターミナルと前記制御手段とが断線したことが検出されると共に異常信号が出力され、前記異常信号が前記制御手段から前記制御手段に電気的に接続されたコネクタピンを介して外部に出力されるようになっていることを特徴とするセンサ装置。
4. 制御手段（２２）を備えた回路基板（２０）と、
   前記回路基板を収納する樹脂ケース（１０）と、
   前記回路基板を固定する複数のコネクタピン（１２）と、
   前記回路基板上において前記制御手段から引き延ばされた第１の配線（２５ｃ）と、
   前記回路基板上において前記複数のコネクタピンのうちの第１のコネクタピンから引き延ばされた第２の配線（２５ｄ）と、
   Ｕ字型の構造を有し、前記Ｕ字型の一端部（３１ａ）および他端部（３１ｂ）を除く部位が前記樹脂ケースに一体にされると共に、前記一端部が前記第１の配線に電気的に接続され、前記他端部が前記第２の配線に電気的に接続されるターミナル（３１）と、を備え、
   前記制御手段は、前記ターミナルの前記一端部と前記第１の配線とが電気的に分離されたこともしくは前記ターミナルの前記他端部と前記第２の配線とが電気的に分離されたことを異常であるとして検出するようになっており、
   前記ターミナルの前記一端部または前記他端部が前記回路基板から外れ、前記第１の配線と前記第２の配線とが分離されると、前記制御手段にて、前記第１のコネクタピンと前記制御手段とが断線したことが検出されると共に異常信号が出力され、前記異常信号が前記制御手段から前記制御手段に電気的に接続された第２のコネクタピンを介して外部に出力されるようになっていることを特徴とするセンサ装置。
5. 制御手段（２２）を備えた回路基板（２０）と、
   前記回路基板を収納する樹脂ケース（１０）と、
   前記回路基板を固定する複数のコネクタピン（１２）と、
   棒形状で構成され、前記樹脂ケースに一体にされると共に一端側がネジ受け（１９）と電気的に接続されており、他端側が前記コネクタピンと共に外部と電気的接続がなされるターミナル（３２）と、を備え、
   前記回路基板においては、前記回路基板の表面から裏面（２６）に貫く孔（２１ａ）にネジ（２８）が前記裏面から前記ネジ受け方向に挿入されることで前記回路基板が前記樹脂ケースに固定されていると共に、前記ターミナルは前記ネジ受け、前記ネジのネジ頭、前記裏面から前記制御手段に引き延ばされた配線を介して前記制御手段に電気的に接続された状態になっており、
   前記制御手段は、前記ネジが前記ネジ受けからゆるんだ状態になることで前記ターミナルとの電気的接続が断たれたことを異常であるとして検出するようになっており、
   前記ネジが前記ネジ受けからゆるみ、前記ネジのネジ頭と前記回路基板の裏面との間に隙間が生じた場合、前記ネジのネジ頭と前記配線とが電気的に分離された状態になることで、前記制御手段にて前記ターミナルと前記制御手段とが断線したことが検出されると共に前記制御手段から異常信号が出力され、この異常信号が前記制御手段に電気的に接続された第２のコネクタピンを介して外部に出力されるようになっていることを特徴とするセンサ装置。

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