JP2014211382A - センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より高い精度で電源線、信号線、及びグランド線の異常を検知す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。【解決手段】前記制御ユニットは、前記第一の抵抗と前記第二の抵抗との間における電圧を検知する信号線電圧検知手段と、前記第二の抵抗と前記第三の抵抗との間における電圧を検知するグランド線電圧検知手段と、を更に有し、前記制御部は、前記信号線電圧検知手段及び前記グランド線電圧検知手段の検知した電圧が所定の電圧値の範囲内にあるかどうかに基づいて異常状態か否か判定することを特徴とするセンサ装置。【選択図】図３

Description

本発明は、情報を検知するセンサ装置に関する。

従来より自動車などの車両には、車両の各部の状態を検知するため種々のセンサと、これら各種センサからの情報に基づいて車両を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備えている。これらの装置においては、センサとＥＣＵとの間の配線に断線故障や短絡故障があった場合には、正常な車両制御を行うことができなくなる虞がある。

そこで、断線故障や短絡故障を検出するために、例えば特許文献１のような故障検出装置が開示されている。この故障検出装置は、回転を検知するホールＩＣ型センサを含むセンシング部とマイクロコンピュータを含む信号処理回路とが、電源線、信号線、及び接地線によって結線されて構成されている。そして、ホールＩＣ型センサは、電源線に接続された電源端子と、出力信号が導出される出力端子と、グランド線に接続された接地端子とを有しており、出力端子と信号線との間、電源端子と出力端子との間、出力端子と接地端子との間には、それぞれ、抵抗が接続されている。

上記故障検出装置はこのように構成することで、検知対象物の回転が停止している場合のようにホールＩＣ型センサから信号が出力されていない場合でも、信号線の電圧を監視することで、信号線や電源線の断線・短絡などの異常を検知することができる。

特許第２８８４９８２号

ところで、上記特許文献１の故障検出装置は、信号線及び電源線の異常を判断するために、回路の特徴や微小電流を考慮して決定された正常時の電圧値と実際の信号線を計測した検出電圧値とを比較することによって微小な電圧値の差に基づいて信号線又は電源線に異常があるか否か判定するものである。

しかし、実際には温度や電源電圧、また回路の特徴などの要素によって、正常時の電圧値は変化する。そのため、状況に応じて正常時の電圧値を決定する場合には、当該決定に時間がかかってしまい、タイムリーに異常かどうかを判定することができない。

一方、正常時の電圧値として幅をもたせた値を予め記憶しておく場合、電源線に異常があった場合の電圧値が信号線の正常である場合の電圧値の範囲に含まれる場合が生じるので、精度の良い判断をすることができない。

そこで本発明は、より高い精度で電源線、信号線、及びグランド線の異常を検知す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に、本発明のセンサ装置は、所定の情報を検知するセンサ部を有し、検知した情報に基づいて信号を出力するセンサユニットと、前記信号を受信し、当該信号に基づいて所定の制御を行う制御部を有する制御ユニットと、前記信号を前記センサ部から前記制御部に伝達する信号線と、前記センサ部に電源電位を与える電源線と、前記センサ部に接地電位を与えるグランド線と、所定の電源と前記信号線の前記制御ユニット側の接続位置との間に介装される第一の抵抗と、前記信号線と前記グランド線の前記センサユニット側の接続位置との間に介装される第二の抵抗と、制御ユニット内において前記グランド線と接地との間に介装される第三の抵抗と、を備えたセンサ装置であって、前記制御ユニットは、前記第一の抵抗と前記第二の抵抗との間における電圧を検知する信号線電圧検知手段と、前記第二の抵抗と前記第三の抵抗との間における電圧を検知するグランド線電圧検知手段と、を更に有し、前記制御部は、前記信号線電圧検知手段及び前記グランド線電圧検知手段の検知した電圧が所定の電圧値の範囲内にあるかどうかに基づいて異常状態か否か判定することを特徴としている。

（１）本発明のセンサ装置によると、信号線電圧検知手段が第一の抵抗と第二の抵抗とにより分圧された信号線の制御ユニット側の端部の電圧を検知することができ、グランド線電圧検知手段が第二の抵抗と第三の抵抗とにより分圧されたグランド線の電圧を検知することができるので、これら信号線電圧検知手段及びグランド線電圧検知手段が検知した電圧値と予め設定された正常時の電圧値と比較することにより、信号線電圧検知手段が検知した電圧値が正常値の範囲外である場合には信号線の異常と判断することができ、グランド線電圧検知手段が検知した電圧値が正常値の範囲外であった場合、電源線又はグランド線の異常と判断することができる。このように、信号線電圧検知手段及びグランド線電圧検知手段により、信号線及びグランド線の電圧値をそれぞれ計測することにより、信号線、電源線、及びグランド線が正常であるか否かをより精度良く判断することができる。

（２）本発明のセンサ装置によると、第一の抵抗を介して信号線に電源電位を与える所定の電源が、電源線に電源電位を与える第一の電源とは異なる第二の電源であって、第二の電源は第一の電源よりも電圧が低いものであるので、
信号線電圧検知手段及びグランド線電圧検知手段の検知できる電圧値の上限を上げることなく、又、第一の抵抗、第二の抵抗、及び第三の抵抗の抵抗値を大きくすること無く、グランド線の電圧を精度良く検出することができ、信号線、電源線、及びグランド線が正常であるか否かをより精度良く判断することができる。

（３）本発明のセンサ装置によると、センサ部である回転センサは、検知対象物が停止している場合には、センサ部から信号が出力されないものであるが、第一の抵抗を介して、信号線に電圧を与えているので、センサ部から信号が出力されていない状態でも、精度良く、信号線、電源線、及びグランド線が正常であるか否か判断することができる。

（４）本発明のセンサ装置によると、複数のセンサ部を有する場合に、信号線及び信号線電圧検知手段がセンサ部毎に設けられるので信号線の異常の場合にいずれの場合に確実に信号線の異常を検知することができる。

第１の実施形態に係るセンサ装置の構成を示すブロック図。 第２の実施形態に係るセンサ装置の構成を示すブロック図。 第３の実施形態に係るセンサ装置の構成を示すブロック図。 （Ａ）は第一の信号線の断線、（Ｂ）は第一の信号線の地絡、（Ｃ）は第一の信号線の電源線との短絡の状態のセンサ装置を示すブロック図。 （Ａ）は第二の信号線の断線、（Ｂ）は第二の信号線の地絡、（Ｃ）は第二の信号線の電源線との短絡の状態のセンサ装置を示すブロック図。 （Ａ）は電源線の断線、（Ｂ）は電源線の地絡の状態のセンサ装置を示すブロック図。 （Ａ）はぐランド線の断線、（Ｂ）はグランド線と電源線との短絡の状態を示すブロック図。 正常時及び第一の信号線、第二の信号線、電源線、及びグランド線の異常時における第一の信号線電圧検知手段、第二の信号線電圧検知手段、及びグランド線電圧検知手段が検知する電圧値の範囲を示す一覧表図。 図８の一覧表図を図示したグラフ。

〔第１の実施形態〕
以下、図１を参照しつつ、本発明のセンサ装置１の第１の実施形態について説明する。本実施形態におけるセンサ装置１は、図１に示すように、センサユニット２及び制御ユニット３を信号線４、電源線５、及びグランド線６で接続している。

センサユニット２は、所定の情報を検知するセンサ部７を有するものである。センサ部７により検知した情報に基づいて信号を出力するセンサユニット２には、信号線４、電源線５、グランド線６の接続端子がそれぞれ設けられており、これら信号線４、電源線５、グランド線６をセンサ部７に接続されている。ここで、所定の情報は、監視対象となる装置や外部環境の状態を示す情報であり、センサ部７は、この所定の情報を検知し、検知した情報を信号線を介して電気信号として制御ユニット３に送信する装置である。具体例を挙げると、所定の情報が、回転する部材の回転速を示す情報である場合には、センサ部７はホールＩＣ型の回転センサである。この場合、センサ部７から出力される信号は回転速度に対応した周期のパルス信号である。

制御ユニット３は、センサ部７が出力する信号を受信し、当該信号に基づいて所定の制御を行う制御部１１を有するものである。制御ユニット３にも、信号線４、電源線５、グランド線６の接続端子がそれぞれ設けられており、これら信号線４及びグランド線６と制御部１１とが接続し、電源線５が電源１２へと接続している。この電源１２は電源線５を介してセンサ部７に電源電位を与えるとともに、第一の抵抗８を介して信号線４にも電位を与えている。

本発明における「所定の電源」は、本実施形態においては、この電源１２のことである。すなわち本実施形態における電源１２は、第一の抵抗８に電源電位を与える所定の電源であり、電源線５に電源電位を与える電源と兼用されるものである。

また、制御部１１が行う所定の制御とは、他の装置の動作を制御することであり、具体的には例えば回転する部材の回転速を制御し、又は、回転速を制御する他の制御装置に情報を提供し、若しくは、情報を外部に出力する装置に情報を提供するものである。この制御ユニット３は、内蔵される制御部１１によって、装置を総合的に制御するコンピュータであり、具体的には自動車などの車両を総合的に制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)である。

また、制御部１１は、前述の通り所定の制御を行うものであり、具体的には装置の動きを制御するプロセッサを用いることができる。制御部１１は、より具体的には自動車のＥＣＵにおけるＭＰＵ(Micro-Processing Unit)でもよく、本実施形態においては信号線電圧検知手段１３及びグランド線電圧検知手段１４を有する。なお、信号線電圧検知手段１３及びグランド線電圧検知手段１４は、例えば制御部１１に内蔵されていなくてもよく、信号線４及びグランド線６の制御ユニット３側の電圧を検知できる位置に配置されるものであればよい。なお制御部１１は不図示の内部メモリーを備えており、各異常状態を判断するプログラムを記憶している。なお、制御部１１は、センサ部７から送信される所定の情報に基づいて回転する部材の状態を判断するとともに、信号線電圧検知手段１３及びグランド線電圧検知手段１４の検知した情報に基づいて、信号線４、電源線５、グランド線６等の異常状態を判断するものであれば、上述の構成に限定されるものではない。

信号線４は、センサ部７と制御部１１とに接続しており、センサ部７が出力する信号を制御部１１に伝達するものである。また、電源線５は、制御ユニット３に設けられている電源１２からセンサ部７まで繋がっており、センサ部７に電源電位を与えるものである。制御ユニット３内において電源１２と信号線４とは、第一の抵抗８を介して接続しており、センサユニット２内において、信号線４とグランド線６とが、第二の抵抗９を介して接続している。なお、第一の抵抗８は必ずしも制御ユニット３内に設けられるものに限定されるものではなく、少なくとも信号線４における第二の抵抗９の接続位置よりも制御ユニット３側の接続位置に接続されていればよい。また、第二の抵抗９は必ずしもセンサユニット２内に設けられるものに限定されるものではなく、少なくとも信号線４における第一の抵抗８の接続位置よりもセンサユニット２側の接続位置に接続されていればよい。また、グランド線６は、センサ部７から制御部１１に繋がるとともに、制御ユニット３側で第三の抵抗１０を介してグランド１６に接続されており、センサ部７に接地電位を与える。

信号線電圧検知手段１３は、第一の抵抗８と第二の抵抗９との間の電圧を検知するものであり、検知した電圧に基づいて制御部１１の処理が行われる。すなわち、第一の抵抗８と第二の抵抗９の間で分圧される信号線４の電圧を検知している。本実施形態において信号線電圧検知手段１３は、制御部１１内に設けられる電圧検知回路及びプログラムである。なお、信号線電圧検知手段１３はこれに限られず、第一の抵抗８と第二の抵抗９との分圧が検出できるものであれば如何なる構成であっても良い。例えば、制御部１１の外部の信号線４上に設けられ、制御部１１に電圧を伝達する電圧計などの電圧検知装置であってもよい。

また、グランド線電圧検知手段１４は、第二の抵抗９と第三の抵抗１０との間の電圧を検知するものであり、検知した電圧に基づいて制御部１１の処理が行われる。すなわち、第二の抵抗９と第三の抵抗１０の間で分圧されるグランド線６の電圧を検知している。本実施形態においてグランド線電圧検知手段１４は、制御部１１内に設けられる電圧検知回路及びプログラムである。なお、グランド線電圧検知手段１４はこれに限られず、第二の抵抗９と第三の抵抗１０との分圧を検知できる構成であれば如何なる構成であってもよい。例えば、制御部１１の外部のグランド線６上に設けられ、制御部１１に電圧を伝達する電圧計などの電圧検知装置であってもよい。

そして、制御部１１において、信号線４、電源線５、及びグランド線６が正常であるか否か判断する際には、制御部１１は、信号線電圧検知手段１３及びグランド線電圧検知手段１４の検知した電圧が所定の電圧値の範囲内にあるかどうかに基づいて異常状態か否か判定する。すなわち、制御部１１は不図示の内部メモリに予め信号線４、電源線５、及びグランド線６が正常である場合に検知される電圧の範囲を記憶しており、信号線電圧検知手段１３及びグランド線電圧検知手段１４の検知した電圧がこの範囲にない場合に異常状態と判定する。具体的には、センサ部７のショートなどのセンサ部７の異常や信号線４、電源線５、グランド線６の断線又は短絡などによって検知される電圧が予め設定された範囲外である場合に異常状態と判定する。より具体的には、信号線電圧検知手段１３の検知した電圧値が設定範囲外である場合に、信号線４の異常と判断し、信号線電圧検知手段１３の検知した電圧値が正常範囲であって、グランド線電圧検知手段１４の検知した電圧値が設定範囲外である場合に、電源線５の異常と判断する。

すなわち、センサユニット２と制御ユニット３との間で信号線４が断線した場合や信号線４が電源線５と短絡した場合には、信号線電圧検知手段１３が検知する電圧値は、予め制御部１１の内部メモリに記憶している正常な場合の電圧値よりも高くなり、信号線４がシャーシなどのフレームグランド１５に接地した場合には、信号線電圧検知手段１３が検知する電圧値は、フレームグランド１５と同じ電位となることにより信号線４の異常を判断することができる。

また、電源線５が制御ユニット３とセンサユニット２との間で断線した場合や電源線５が制御ユニット３とセンサユニット２との間で接地した場合において、信号線４には電源１２から第一の抵抗８を介して電圧が付与されるので、信号線４の電圧を検知する信号線電圧検知手段１３が検知する電圧値は、予め記憶している正常な場合の電圧値の範囲に含まれる場合があるので、精度良く異常を判断することができない場合があるが、この場合にグランド線電圧検知手段１４が検知する電圧値は予め記憶している正常な場合の電圧値の範囲よりも低くなるので電源線５に異常があることを精度良く判断することができる。

そして、グランド線６が制御ユニット３とセンサユニット２との間で断線した場合には、グランド線６の制御ユニット３側は、電源１２と接続されていないことになるので、グランド線電圧検知手段１４の検知する電圧値は実質的にゼロになり、グランド線６が電源線５と短絡した場合には、グランド線電圧検知手段１４が検知する電圧値は電源線５の電圧値になるため予め記憶している正常な場合の電圧値の範囲を外れるので、グランド線６に異常があることを精度よく判断することができる。

〔第２の実施形態〕
次に、図２を参照しつつ、本発明のセンサ装置１の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態のセンサ装置１と同一の構成を含むものであるので、第一の実施形態と変更された構成のみ詳細に説明するとともに、第一の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態のセンサ装置１は、第１の実施形態のセンサ装置１と同様に、センサユニット２及び制御ユニット３を信号線４、電源線５、及びグランド線６で接続している。

センサユニット２は、第１の実施形態のセンサユニット２と同様の構成であるので説明を省略する。また制御ユニット３は、電源線５を介してセンサ部７に電源電位を与える第一の電源１２ａと、第一の抵抗８を介して信号線４に電位を与える第二の電源１２ｂとを有する。本発明における「所定の電源」は本実施形態において第二の電源１２ｂがこれに相当する。すなわち本実施形態における第二の電源１２ｂは、第一の抵抗８に電源電位を与える所定の電源であり、電源線５に電源電位を与える第一の電源１２ａとは別の構成である。

なお、本実施形態において第一の電源１２ａは制御ユニット３が有する構成であるが、本発明における第一の電源１２ａはセンサ部７に電源電位を与えることができる構成であれば、制御ユニット３から独立して設けられる構成であってもよい。

そして、この第二の電源１２ｂは第一の電源１２ａよりも電圧が低くなるように構成されている。具体的には例えば第一の電源１２ａの電圧は１２Ｖであり、第二の電源１２ｂの電圧は６Ｖである。なお、第一の電源１２ａ及び第二の電源１２ｂの電圧は上記の数値に限定されるものではない。第二の電源１２ｂは、ホールＩＣ型の回転センサであるセンサ部７とは別に設けられている図示しない荷重センサ用の電源を用いることができる。このように従来から自動車などの車両に用いられている電源を用いることで、新たに分圧器などの装置を追加することなく、第一の電源１２ａよりも低い電源電位の第二の電源１２ｂを構成することができる。

このように第二の実施形態のセンサ装置１によると、第一の電源１２ａよりも低い電圧の第二の電源１２ｂが第一の抵抗８を介して信号線４に電源電位を与えるので、信号線電圧検知手段１３及びグランド線電圧検知手段１４が検知できる電圧値の上限を高くすることなく、また、第一の抵抗８、第二の抵抗９、及び第三の抵抗１０の抵抗値を大きくすること無く、グランド線６の電圧を精度良く検出することができ、信号線４、電源線５、及びグランド線６が正常であるか否かをより精度良く判断することができる。

〔第３の実施形態〕
次に、図３から図９を参照しつつ、本発明のセンサ装置１の第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態におけるセンサ装置１は、図３に示すように、センサユニット２及び制御ユニット３を第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ、電源線５、及びグランド線６で接続している。そして、センサユニット２は、第一センサ部７ａ及び第二センサ部７ｂを有するとともに、これらのセンサ部７ａ，７ｂ毎に第一の信号線４ａ、及び第二の信号線４ｂが接続され、制御ユニット３には第一の信号線電圧検知手段１３ａ及び第二の信号線電圧検知手段１３ｂが設けられている。また、第一の抵抗８及び第二の抵抗９も信号線４ａ，４ｂ毎にそれぞれ設けられている。

センサユニット２は、所定の情報を検知するとともに、検知した情報に基づいて信号を出力する第一センサ部７ａと第二センサ部７ｂとを有するものである。センサユニット２には、第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ、電源線５、グランド線６の接続端子がそれぞれ設けられており、第一の信号線４ａを第一センサ部７ａと接続しているとともに、第二の信号線４ｂを第二センサ部７ｂと接続している。また電源線５及びグランド線６は、センサユニット２内で分岐して、第一センサ部７ａ及び第二センサ部７ｂにそれぞれ接続されている。

なお、第一センサ部７ａ及び第二センサ部７ｂの機能は、第１の実施形態及び第２の実施形態で示したセンサ部７の機能と同様であり、監視対象となる装置や外部環境の状態を示す所定の情報を検知し、得られた情報を第一の信号線４ａ又は第二の信号線４ｂを介して制御ユニット３に出力する装置である。具体的には回転する部材の回転速を示す情報を検知する場合には、ホールＩＣ型の回転センサである。

制御ユニット３は、第一センサ部７ａ及び第二センサ部７ｂが出力する信号を受信し、当該信号に基づいて所定の制御を行う制御部１１を有するものである。制御ユニット３にも、第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ、電源線５、及びグランド線６の接続端子がそれぞれ設けられており、これら第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ及びグランド線６と制御部１１とが接続しているとともに、電源線５が第一の電源１２ａへと接続している。また、制御ユニット３は、第一の信号線４ａ及び第二の信号線４ｂに電圧を与える第二の電源１２ｂを有している。第二の電源１２ｂと２本の信号線４ａ，４ｂとの間にはそれぞれ第一の抵抗８が設けられている。そして、この第二の電源１２ｂは第２の実施形態と同様に、第一の電源１２ａよりも電圧が低くなるように構成されている。具体的には例えば第一の電源１２ａの電圧は１２Ｖであり、第二の電源１２ｂの電圧は６Ｖである。本発明における「所定の電源」は、本実施形態においては、第二の電源１２ｂに相当する。

制御部１１は、第一の信号線電圧検知手段１３ａ、第二の信号線電圧検知手段１３ｂ及びグランド線電圧検知手段１４を有する。なお、第一の信号線電圧検知手段１３ａ、第二の信号線電圧検知手段１３ｂ及びグランド線電圧検知手段１４は、例えば制御部１１に内蔵されていなくてもよく、第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ及びグランド線６の制御ユニット３側の電圧を検知できる位置に配置されるものであればよい。なお制御部１１は不図示の内部メモリーを備えており、各異常状態を判断するプログラムや正常な場合の第一の信号線電圧検知手段１３ａ、第二の信号線電圧検知手段１３ｂ及びグランド線電圧検知手段１４が検知する電圧値の範囲が記憶されている。制御部１１は、第一センサ部７ａ及び第二センサ部７ｂから送信される所定の情報に基づいて回転する部材の状態を判断するとともに、第一の信号線電圧検知手段１３ａ、第二の信号線電圧検知手段１３ｂ及びグランド線電圧検知手段１４の検知した情報に基づいて、第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ、電源線５、及びグランド線６等の異常状態を判断するものである。

第一の信号線４ａは、第一センサ部７ａと制御部１１とに接続しており、第一センサ部７ａが出力する信号を制御部１１に伝達するものである。また、第二の信号線４ｂは、第二センサ部７ｂと制御部１１とに接続しており、第二センサ部７ｂが出力する信号を制御部１１に伝達するものである。また、電源線５は、制御ユニット３に設けられている第一の電源１２ａからセンサユニット２内に延びており、センサユニット２内で分岐して、第一センサ部７ａ及び第二センサ部７ｂにそれぞれ接続され、これら第一センサ部７ａ及び第二センサ部７ｂに電源電位を与えるものである。また、グランド線６は、第一センサ部７ａ及び第二センサ部７ｂから制御部１１に繋がるとともに、制御ユニット３側で第三の抵抗１０を介してグランド１６に接続されており、各センサ部７ａ，７ｂに接地電位を与えている。

そして前述のとおり、制御ユニット３内において第二の電源１２ｂと第一の信号線４ａとの間、及び第二の電源１２ｂと第二の信号線４ｂとの間にはそれぞれ第一の抵抗８が接続されている。また、センサユニット２内において、第一の信号線４ａとグランド線６との間、及び第二の信号線４ｂとグランド線６との間にはそれぞれ第二の抵抗９が接続されている。

第一の信号線電圧検知手段１３ａ及び第二の信号線電圧検知手段１３ｂは、第１の実施形態の信号線電圧検知手段１３と同様の構成である。そしてグランド線電圧検知手段１４もまた、第１の実施形態のグランド線電圧検知手段１４と同様の構成である。

次に、以上の構成を備えたセンサ装置１において、制御部１１が、第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ、電源線５、及びグランド線６が正常であるか否かの判断をする処理を説明する。これらの第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ、電源線５、及びグランド線６が正常であるか否かの判断をする際には、制御部１１は、第一の信号線電圧検知手段１３ａ、第二の信号線電圧検知手段１３ｂ及びグランド線電圧検知手段１４の検知した電圧が所定の電圧値の範囲内にあるかどうかに基づいて異常状態か否か判定する。すなわち、制御部１１は不図示の内部メモリに予め第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ、電源線５、及びグランド線６が正常である場合に検知される電圧の範囲を記憶しており、第一の信号線電圧検知手段１３ａ、第二の信号線電圧検知手段１３ｂ及びグランド線電圧検知手段１４の検知した電圧がこの範囲にない場合に異常状態と判定する。

なお、本実施形態の第一センサ部７ａ及び第二センサ部７ｂはホールＩＣ型の回転センサであるので、回転する検知対象が止まった状態のときには出力レベルがハイの状態又はローの状態で固定される。したがって、第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ、電源線５、及びグランド線６が正常である場合に、第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂを介して制御部１１に入力される電圧値は入力レベルハイの状態及び入力レベルローの状態のいずれかとなる。

制御部１１の不図示の内部メモリには、例えば図８に模式的に図示されるように、正常時に信号線４ａ，４ｂを介して出力される電圧の入力レベルハイの状態、入力レベルローの状態、第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ、電源線５、及びグランド線６の各異常状態毎に第一の信号線電圧検知手段１３ａ、第二の信号線電圧検知手段１３ｂ、グランド線電圧検知手段１４が検知する電圧値の範囲が記憶されており、この判定テーブルに基づいて第一の信号線４ａ、第二の信号線４ｂ、電源線５、及びグランド線６の正常又は異常を判断することができる。なお、制御部１１の内部メモリに記憶される情報は、正常時に信号線４ａ，４ｂを介して出力される電圧の入力レベルハイの状態、及び入力レベルローの状態の場合の第一の信号線電圧検知手段１３ａ、第二の信号線電圧検知手段１３ｂ、グランド線電圧検知手段１４が検知する電圧値の範囲のみであってもよい。正常時の各検知手段１３ａ，１３ｂ，１４の電圧値の範囲のみ記憶していれば、その電圧値の範囲を外れた場合に異常であると判断できるからである。

図４（Ａ）及び図８の判定テーブルのＮｏ３で示すように、センサユニット２と制御ユニット３との間で第一の信号線４ａが断線した場合には、第一の信号線電圧検知手段１３ａの検知する電圧値が４．８Ｖ以上となり、また、図４（Ｃ）及び図８の判定テーブルのＮｏ５で示すように、第一の信号線４ａが電源線５と短絡した場合、すなわち天絡した場合には、第一の信号線電圧検知手段１３ａの検知する電圧値が５Ｖ以上となる。正常な場合に第一の信号線電圧検知手段１３ａが検知する電圧値は図８の判定テーブルのＮｏ１で示すように最も高くとも４．５Ｖであるので、第一の信号線４ａの断線及び電源線５との短絡を判断することができる。また、図４（Ｂ）及び図８の判定テーブルのＮｏ４に示すように、第一の信号線４ａがシャーシなどのフレームグランド１５に接地した場合、すなわち地絡した場合には、第一の信号線電圧検知手段１３ａが検知する電圧値は、フレームグランド１５と同じ値、すなわち実質的にゼロとなることにより第一の信号線４ａの異常を判断することができる。

同様に図５（Ａ）及び図８の判定テーブルのＮｏ６で示すように、センサユニット２と制御ユニット３との間で第二の信号線４ｂが断線した場合には、第二の信号線電圧検知手段１３ｂの検知する電圧値が４．８Ｖ以上となり、また、図５（Ｃ）及び図８の判定テーブルのＮｏ８で示すように、第二の信号線４ｂが電源線５と短絡した場合、すなわち天絡した場合には、第二の信号線電圧検知手段１３ｂの検知する電圧値が５Ｖ以上となる。正常な場合に第二の信号線電圧検知手段１３ｂが検知する電圧値は図８の判定テーブルのＮｏ１で示すように最も高くとも４．５Ｖであるので、第一の信号線４ａの断線及び電源線５との短絡を判断することができる。また、図５（Ｂ）及び図８の判定テーブルのＮｏ７に示すように、第二の信号線４ｂがシャーシなどのフレームグランド１５に接地した場合、すなわち地絡した場合には、第二の信号線電圧検知手段１３ｂが検知する電圧値は、フレームグランド１５と同じ値、すなわち実質的にゼロとなることにより第二の信号線４ｂの異常を判断することができる。

また、図６（Ａ）及び図８の判定テーブルのＮｏ９に示すように電源線５が制御ユニット３とセンサユニット２との間で断線した場合には、グランド線電圧検知手段１４の検知する電圧が０．０３Ｖ以下となる。図６（Ｂ）及び図８の判定テーブルのＮｏ１０に示すように電源線５がシャーシなどのフレームグランド１５に接地した場合、すなわち地絡した場合には、グランド線電圧検知手段１４の検知する電圧が０．０３Ｖ以下となる。正常な場合にグランド線電圧検知手段１４が検知する電圧値は図８の判定テーブルのＮｏ１及びＮｏ２で示すように最も低くとも０．１Ｖであるので、電源線５の異常を判断することができる。

また、図７（Ａ）及び図８の判定テーブルのＮｏ１１に示すようにグランド線６が制御ユニット３とセンサユニット２との間で断線した場合には、グランド線電圧検知手段１４の検知する電圧がゼロとなる。図７（Ｂ）及び図８の判定テーブルのＮｏ１２に示すようにグランド線６が電源線５と短絡した場合、すなわち天絡した場合には、グランド線電圧検知手段１４の検知する電圧が５Ｖ以上となる。正常な場合にグランド線電圧検知手段１４が検知する電圧値の範囲は図８の判定テーブルのＮｏ１及びＮｏ２で示すように０．１Ｖから０．５Ｖの範囲であるので、グランド線６の異常を判断することができる。

図８及び図９のＮｏ１及びＮｏ２に示すように、第一の信号線電圧検知手段１３ａ及び第二の信号線電圧検知手段１３ｂが検出する第一の信号線４ａ及び第二の信号線４ｂの電圧値が正常であると判断する値は、０．１Ｖから４．５Ｖの範囲である。そして第一の信号線４ａ又は第二の信号線４ｂの断線の場合（Ｎｏ３、Ｎｏ６）、第一の信号線４ａ又は第二の信号線４ｂと電源線５との短絡の場合（Ｎｏ５、Ｎｏ８）、第一の信号線４ａ及び第二の信号線４ｂがフレームグランド１５に接地した場合（Ｎｏ４、Ｎｏ７）は、第一の信号線電圧検知手段１３ａ又は第二の信号線電圧検知手段１３ｂが検出する電圧値が上記の正常値である０．１Ｖから４．５Ｖから外れるため、第一の信号線４ａ又は第二の信号線４ｂが異常であると判断できる。

しかし、電源線５の断線や電源線５がフレームグランド１５に接地した場合（Ｎｏ９、Ｎｏ１０）、グランド線６が電源線５に短絡した場合（Ｎｏ１２）には図９によく表わされているように、第一の信号線電圧検知手段１３ａ又は第二の信号線電圧検知手段１３ｂが検出する電圧値が正常値である０．１Ｖから４．５Ｖの範囲に該当する場合があるので、第一の信号線電圧検知手段１３ａ及び第二の信号線電圧検知手段１３ｂによっては電源線５及びグランド線６の異常を判断できない場合がある。

グランド線電圧検知手段１４が検知する電圧は正常な場合（Ｎｏ１、Ｎｏ２）には、０．１から０．５Ｖとなる。一方、電源線５の断線や電源線５がフレームグランド１５に接地した場合（Ｎｏ９、Ｎｏ１０）のグランド線電圧検知手段１４が検知する電圧値は、０．０３Ｖ以下であり、グランド線６が電源線５に短絡した場合（Ｎｏ１２）のグランド線電圧検知手段１４が検知する電圧値は、５Ｖ以上であるので、グランド線電圧検知手段１４が検知する電圧の正常値である０．１から０．５Ｖから外れるので、電源線５又はグランド線６が異常であると判断できる。なお、グランド線６の断線の場合（Ｎｏ１１）には、第一の信号線電圧検知手段１３ａ、第二の信号線電圧検知手段１３ｂ、グランド線電圧検知手段１４のいずれの検知する電圧も正常値の範囲から外れているので、異常であることが判断できる。

以上のように、第一の信号線４ａ及び第二の信号線４ｂの電圧を検知するのみでは異常の判断が困難な信号線４ａ，４ｂ及びグランド線６の異常もグランド線６の電圧を検知することにより精度良く判断することができる。第一センサ部７ａ及び第二センサ部７ｂを有する場合において、信号線４ａ，４ｂ及び信号線電圧検知手段１３ａ，１３ｂが各センサ部７ａ，７ｂ毎に設けられるので各信号線４ａ，４ｂの異常を確実に検知することができる。

なお、本実施形態においては、各センサ部７ａ，７ｂ、各信号線４ａ，４ｂ、各信号線電圧検知手段１３ａ，１３ｂはそれぞれ２つづつ設けられているが、センサ部７ａ，７ｂが３つ以上の場合には、信号線４ａ，４ｂ、及び信号線電圧検知手段１３ａ，１３ｂもそれぞれ３つづつ設け、各信号線４ａ，４ｂ毎に第一の抵抗８及び第二の抵抗９を設けられることで、センサ部が３つ以上の場合でも確実に各信号線４ａ，４ｂの異常を検知することができる。

本発明のセンサ装置１は、上述の形態に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することができる。

本発明に係るセンサ装置１は、例えば回転数を確実に検出する装置として自動車などの車両に設置することができる。

１ センサ装置
２ センサユニット
３ 制御ユニット
４ 信号線
４ａ 第一の信号線
４ｂ 第二の信号線
５ 電源線
６ グランド線
７ センサ部
７ａ 第一のセンサ部
７ｂ 第二のセンサ部
８ 第一の抵抗
９ 第二の抵抗
１０ 第三の抵抗
１１ 制御部
１２ 電源
１２ａ 第一の電源
１２ｂ 第二の電源
１３ 信号線電圧検知手段
１３ａ 第一の信号線電圧検知手段
１３ｂ 第二の信号線電圧検知手段
１４ グランド線電圧検知手段

Claims (4)

1. 所定の情報を検知するセンサ部を有し、検知した情報に基づいて信号を出力するセンサユニットと、
   前記信号を受信し、当該信号に基づいて所定の制御を行う制御部を有する制御ユニットと、
   前記信号を前記センサ部から前記制御部に伝達する信号線と、
   前記センサ部に電源電位を与える電源線と、
   前記センサ部に接地電位を与えるグランド線と、
   所定の電源と前記信号線の前記制御ユニット側の接続位置との間に介装される第一の抵抗と、
   前記信号線と前記グランド線の前記センサユニット側の接続位置との間に介装される第二の抵抗と、
   制御ユニット内において前記グランド線と接地との間に介装される第三の抵抗と、を備えたセンサ装置であって、
   前記制御ユニットは、前記第一の抵抗と前記第二の抵抗との間における電圧を検知する信号線電圧検知手段と、前記第二の抵抗と前記第三の抵抗との間における電圧を検知するグランド線電圧検知手段と、を更に有し、
   前記制御部は、前記信号線電圧検知手段及び前記グランド線電圧検知手段の検知した電圧が所定の電圧値の範囲内にあるかどうかに基づいて異常状態か否か判定することを特徴とするセンサ装置。
2. 前記所定の電源は、前記電源線に電源電位を与える第一の電源とは異なる第二の電源であって、
   前記第二の電源は前記第一の電源よりも電圧が低いことを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
3. 前記センサ部は、回転センサであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセンサ装置。
4. 前記センサユニットは前記センサ部を複数有するとともに、
   前記信号線及び前記信号線電圧検知手段は前記センサ部毎にそれぞれ設けられ、
   前記第一の抵抗及び前記第二の抵抗は前記信号線毎にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のセンサ装置。

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