JP2021124317A - 回転センサ信号処理回路 - Google Patents

Abstract

【課題】第１センサ出力電流の導通ラインと第２センサ出力電流の導通ラインとの短絡を確実に検出することができる回転センサ信号処理回路を提供する。【解決手段】マイコン５０は、Ａ相電圧Ｖａの最大値、及び、Ｂ相電圧Ｖｂの最大値に応じてＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡ及びＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢを生成する。第１コンパレータ４１は、Ａ相電圧ＶａとＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとの大小に応じたＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡを出力する。第２コンパレータ４２は、Ｂ相電圧ＶｂとＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとの大小に応じたＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢを出力する。マイコン５０は、Ａ相二値化信号ＶｏｕｔＡとＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢとが同相であると、Ａ相センサ出力電流Ｉａの導通ラインとＢ相センサ出力電流Ｉｂの導通ラインとが短絡したと判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、回転センサ信号処理回路に関するものである。

回転センサの信号処理回路においては、コンパレータにおいて時間とともに変化するセンサ出力を閾値と比較して二値化信号（パルス信号）を出力する（例えば特許文献１）。また、互いに位相のずれた第１センサ出力及び第２センサ出力を第１コンパレータ及び第２コンパレータにおいて閾値電圧と比較してその大小に応じた二値化信号（パルス信号）を出力することにより回転角度と回転方向を検知することができる。

特開平９−２５７８１７号公報

ところで、２相電流出力型回転センサを用いた回転センサの信号処理回路が知られており、その一例を図９に示す。図９において、位相がずれた状態で変化するＡ相センサ出力電流ＩａとＢ相センサ出力電流Ｉｂを入力して、プルダウン抵抗１００，１０１を用いて電圧に変換した後に第１コンパレータ１０２及び第２コンパレータ１０３において閾値電圧Ｖｒｅｆと比較してその大小に応じた二値化信号（パルス信号）をマイコン１０４に出力することにより回転角度と回転方向を検知する。図１０には、Ａ相電圧Ｖａの波形、Ｂ相電圧Ｖｂの波形、第１コンパレータ１０２の出力であるＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）の波形、第２コンパレータ１０３の出力であるＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）の波形を示す。

図１０において、回転センサの最大出力電流が１４ｍＡ、最小出力電流が６ｍＡ、プルダウン抵抗１００，１０１の抵抗値が１００Ω、Ａ相電圧Ｖａ及びＢ相電圧Ｖｂはハイレベルが１．４Ｖ、ローレベルが０．６Ｖ、閾値電圧が１．０±０．０５Ｖ、第１コンパレータ１０２の出力であるＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡ及び第２コンパレータ１０３の出力であるＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢはハイレベルが５Ｖ、ローレベルが０Ｖである。

図９において１点鎖線で示すごとくＡ相のセンサ出力電流Ｉａの導通ラインとＢ相のセンサ出力電流Ｉｂの導通ラインが短絡したことを検出する必要がある。
図１１、図１２、図１３に示すように、第１コンパレータ１０２の出力であるＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）と第２コンパレータ１０３の出力であるＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）が同相となれば短絡を検出可能であるが、同相となる場合と同相とならない場合がある。例えば、最大出力電流が１４±２ｍＡ、最小出力電流が６±２ｍＡとなっている場合においては、図１１に示すように、最大出力電流が１４ｍＡ、最小出力電流が６ｍＡとなり、短絡した場合はマイコン認識電圧ＳＳＡとマイコン認識電圧ＳＳＢが同相とならない。一方、図１２に示すように、最大出力電流が１６ｍＡ、最小出力電流が８ｍＡとなり、短絡した場合はマイコン認識電圧ＳＳＡとマイコン認識電圧ＳＳＢが同相となる。また、図１３に示すように、最大出力電流が１２ｍＡ、最小出力電流が４ｍＡとなり、短絡した場合はマイコン認識電圧ＳＳＡとマイコン認識電圧ＳＳＢが同相となる。このように、閾値電圧Ｖｒｅｆが一定値の場合、出力電流のばらつきによって複数のマイコン認識パターンが存在し、常に同相とならないと短絡検出ができない。なお、図１１ではＡ相電圧Ｖａ及びＢ相電圧Ｖｂが１．０Ｖ付近において閾値電圧ＶｒｅｆよりもＢ相電圧Ｖｂが若干大きく、閾値電圧ＶｒｅｆよりもＡ相電圧Ｖａが若干小さい場合を示したが、Ａ相電圧Ｖａ及びＢ相電圧Ｖｂが１．０Ｖ付近において閾値電圧ＶｒｅｆよりもＡ相電圧Ｖａが若干大きく、閾値電圧ＶｒｅｆよりもＢ相電圧Ｖｂが若干小さい場合もマイコン認識電圧ＳＳＡとマイコン認識電圧ＳＳＢが同相とならないことは同様である。

本発明の目的は、第１センサ出力電流の導通ラインと第２センサ出力電流の導通ラインとの短絡を確実に検出することができる回転センサ信号処理回路を提供することにある。

上記課題を解決するための回転センサ信号処理回路は、回転センサにおける回転に伴い変化する第１センサ出力電流の大きさに応じた第１変換電圧を生成するための第１プルダウン抵抗と、前記回転センサにおける回転に伴い前記第１センサ出力電流とは位相がずれた状態で変化する第２センサ出力電流の大きさに応じた第２変換電圧を生成するための第２プルダウン抵抗と、前記第１変換電圧の最大値及び前記第１変換電圧の最小値及び前記第２変換電圧の最大値及び前記第２変換電圧の最小値の少なくとも一つに応じて第１閾値電圧及び第２閾値電圧を生成する閾値電圧生成部と、前記第１変換電圧と前記第１閾値電圧との大小に応じた第１二値化信号を出力する第１コンパレータと、前記第２変換電圧と前記第２閾値電圧との大小に応じた第２二値化信号を出力する第２コンパレータと、前記第１二値化信号と前記第２二値化信号とが同相であると、前記第１センサ出力電流の導通ラインと前記第２センサ出力電流の導通ラインとが短絡したと判定する短絡検出部と、を備えることを要旨とする。

これによれば、閾値電圧生成部において、第１変換電圧の最大値及び第１変換電圧の最小値及び第２変換電圧の最大値及び第２変換電圧の最小値の少なくとも一つに応じて第１閾値電圧及び第２閾値電圧が生成され、短絡検出部において、第１二値化信号と第２二値化信号とが同相であると、第１センサ出力電流の導通ラインと第２センサ出力電流の導通ラインとが短絡したことが判定される。

よって、第１変換電圧と固定値である閾値電圧との大小に応じた第１二値化信号と、第２変換電圧と固定値である閾値電圧との大小に応じた第２二値化信号とが同相であると、第１センサ出力電流の導通ラインと第２センサ出力電流の導通ラインとが短絡したと判定する場合に比べ、第１センサ出力電流の大きさ及び第２センサ出力電流の大きさがばらついても確実に第１センサ出力電流の導通ラインと第２センサ出力電流の導通ラインとの短絡を検出することができる。

また、回転センサ信号処理回路において、前記閾値電圧生成部は、前記第１変換電圧の最大値に対し所定量だけ中央値に近づけた値を前記第１閾値電圧として生成するとともに、前記第２変換電圧の最大値に対し所定量だけ中央値に近づけた値を前記第２閾値電圧として生成するとよい。

また、回転センサ信号処理回路において、前記閾値電圧生成部は、前記第１変換電圧の最大値に対し所定量だけ中央値に近づけた値又は前記第２変換電圧の最大値に対し所定量だけ中央値に近づけた値を前記第１閾値電圧及び前記第２閾値電圧として生成するとよい。

本発明によれば、第１センサ出力電流の導通ラインと第２センサ出力電流の導通ラインとの短絡を確実に検出することができる。

実施形態における回転センサ信号処理回路の電気的構成を示す回路図。 回転センサ信号処理回路の電気的構成を示す回路図。 閾値決定処理を説明するためのフローチャート。 正常時のセンサ出力電流Ｉａ，Ｉｂ、Ａ相電圧Ｖａ、Ｂ相電圧Ｖｂ、二値化信号（マイコン認識電圧ＳＳＡ，ＳＳＢ）を示す図。 短絡時のセンサ出力電流Ｉａ，Ｉｂ、Ａ相電圧Ｖａ、Ｂ相電圧Ｖｂ、二値化信号（マイコン認識電圧ＳＳＡ，ＳＳＢ）を示す図。 短絡時のセンサ出力電流Ｉａ，Ｉｂ、Ａ相電圧Ｖａ、Ｂ相電圧Ｖｂ、二値化信号（マイコン認識電圧ＳＳＡ，ＳＳＢ）を示す図。 短絡時のセンサ出力電流Ｉａ，Ｉｂ、Ａ相電圧Ｖａ、Ｂ相電圧Ｖｂ、二値化信号（マイコン認識電圧ＳＳＡ，ＳＳＢ）を示す図。 別例の回転センサ信号処理回路の電気的構成を示す回路図。 従来回路の電気的構成を示す回路図。 従来回路における正常時のセンサ出力電流Ｉａ，Ｉｂ、Ａ相電圧Ｖａ、Ｂ相電圧Ｖｂ、二値化信号（マイコン認識電圧ＳＳＡ，ＳＳＢ）を示す図。 従来回路における短絡時のセンサ出力電流Ｉａ，Ｉｂ、Ａ相電圧Ｖａ、Ｂ相電圧Ｖｂ、二値化信号（マイコン認識電圧ＳＳＡ，ＳＳＢ）を示す図。 従来回路における短絡時のセンサ出力電流Ｉａ，Ｉｂ、Ａ相電圧Ｖａ、Ｂ相電圧Ｖｂ、二値化信号（マイコン認識電圧ＳＳＡ，ＳＳＢ）を示す図。 従来回路における短絡時のセンサ出力電流Ｉａ，Ｉｂ、Ａ相電圧Ｖａ、Ｂ相電圧Ｖｂ、二値化信号（マイコン認識電圧ＳＳＡ，ＳＳＢ）を示す図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、回転センサ信号処理回路１０の本体部２０は第１センサ出力電流入力ポート２１と第２センサ出力電流入力ポート２２を有する。本体部２０は、第１プルダウン抵抗３１と、第２プルダウン抵抗３２と、第１コンパレータ４１と、第２コンパレータ４２と、マイコン５０を備えている。

回転センサ６０は、２相電流出力型回転センサであって、入力電圧印加ポート６１と、第１センサ出力電流出力ポート６２と、第２センサ出力電流出力ポート６３と、スイッチング用トランジスタ６４，６５と、内部回路６６，６７を有する。入力電圧印加ポート６１には定電圧が印加される。入力電圧印加ポート６１と第１センサ出力電流出力ポート６２との間にスイッチング用トランジスタ６４が接続されている。入力電圧印加ポート６１と第２センサ出力電流出力ポート６３との間にスイッチング用トランジスタ６５が接続されている。スイッチング用トランジスタ６４は回転センサ６０が検出する回転数に応じて内部回路６６によりオン／オフされる。同様に、スイッチング用トランジスタ６５は回転センサ６０が検出する回転数に応じて内部回路６７によりオン／オフされる。

第１センサ出力電流出力ポート６２から、回転センサにおける回転に伴い変化する第１センサ出力電流としてのＡ相センサ出力電流Ｉａが出力される。第２センサ出力電流出力ポート６３から、回転センサにおける回転に伴い変化する第２センサ出力電流としてのＢ相センサ出力電流Ｉｂが出力される。Ａ相センサ出力電流ＩａとＢ相センサ出力電流Ｉｂとは、互いに回転センサにおける回転に伴い９０°位相がずれた状態で変化する。

回転センサ６０の第１センサ出力電流出力ポート６２と、回転センサ信号処理回路１０の本体部２０の第１センサ出力電流入力ポート２１とは、コネクタに設けられたワイヤＷ１にて電気的に接続されている。回転センサ６０の第２センサ出力電流出力ポート６３と、回転センサ信号処理回路１０の本体部２０の第２センサ出力電流入力ポート２２とは、コネクタに設けられたワイヤＷ２にて電気的に接続されている。

回転センサ信号処理回路１０の第１センサ出力電流入力ポート２１に対し第１プルダウン抵抗３１の一端が接続されている。第１プルダウン抵抗３１の他端は接地されている。第１プルダウン抵抗３１は、回転センサ６０における回転に伴い変化するＡ相センサ出力電流Ｉａの大きさに応じた第１変換電圧としてのＡ相電圧Ｖａを生成するためのものである。

回転センサ信号処理回路１０の第２センサ出力電流入力ポート２２に対し第２プルダウン抵抗３２の一端が接続されている。第２プルダウン抵抗３２の他端は接地されている。第２プルダウン抵抗３２は、回転センサ６０における回転に伴いＡ相センサ出力電流Ｉａとは位相がずれた状態で変化するＢ相センサ出力電流Ｉｂの大きさに応じた第２変換電圧としてのＢ相電圧Ｖｂを生成するためのものである。

第１コンパレータ４１の−入力端子には、第１プルダウン抵抗３１の一端が接続されており、Ａ相電圧Ｖａが印加される。第１コンパレータ４１の＋入力端子には、第１閾値電圧としてのＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡが印加される。第１コンパレータ４１は、Ａ相電圧ＶａとＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとの大小に応じた第１二値化信号としてのＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡを出力することができる。即ち、第１コンパレータ４１は、入力するＡ相電圧ＶａがＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡ以上である場合には出力端子がハイレベルとなり、入力するＡ相電圧ＶａがＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡ未満である場合には出力端子がローレベルとなる。第１コンパレータ４１の出力端子にはプルアップ抵抗４３を介して基準電圧電源（Ｖｃｃ）が接続されている。

第２コンパレータ４２の−入力端子には、第２プルダウン抵抗３２の一端が接続されており、Ｂ相電圧Ｖｂが印加される。第２コンパレータ４２の＋入力端子には、第２閾値電圧としてのＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢが印加される。第２コンパレータ４２は、Ｂ相電圧ＶｂとＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとの大小に応じた第２二値化信号としてのＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢを出力することができる。即ち、第２コンパレータ４２は、入力するＢ相電圧ＶｂがＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢ以上である場合には出力端子がハイレベルとなり、入力するＢ相電圧ＶｂがＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢ未満である場合には出力端子がローレベルとなる。第２コンパレータ４２の出力端子にはプルアップ抵抗４４を介して基準電圧電源（Ｖｃｃ）が接続されている。

図４において、回転センサの最大出力電流が１４ｍＡ、最小出力電流が６ｍＡ、プルダウン抵抗３１，３２の抵抗値が１００Ωである。よって、回転センサの最大出力電流が１４ｍＡのときにＡ相電圧Ｖａ及びＢ相電圧Ｖｂはハイレベルとして１．４Ｖとなる。回転センサの最小出力電流が６ｍＡのときにＡ相電圧Ｖａ及びＢ相電圧Ｖｂはローレベルとして０．６Ｖとなる。回転センサの最大出力電流が１４ｍＡのときにコンパレータ４１の出力であるＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）及びコンパレータ４２の出力であるＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）はハイレベルとして５Ｖとなる。回転センサの最小出力電流が６ｍＡのときにコンパレータ４１の出力であるＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）及びコンパレータ４２の出力であるＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）はローレベルとして０Ｖとなる。

回転センサ信号処理回路１０には、図２に短絡ラインで示すごとくワイヤＷ１とワイヤＷ２とが電気的に繋がる等の短絡を検出するための故障診断部１１を有する。
故障診断部１１は、マイコン５０により構成されており、閾値電圧生成部と短絡検出部を含んでいる。

図１に示すように、マイコン５０は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）入力ポート５１，５２、電圧モニタポート５３，５４、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）出力ポート５５，５６を有する。第１コンパレータ４１の出力端子がＡ／Ｄ入力ポート５１に接続されている。第２コンパレータ４２の出力端子がＡ／Ｄ入力ポート５２に接続されている。電圧モニタポート５３が第１プルダウン抵抗３１の一端と接続されており、Ａ相電圧Ｖａがモニタできる。電圧モニタポート５４が第２プルダウン抵抗３２の一端と接続されており、Ｂ相電圧Ｖｂがモニタできる。

マイコン５０による閾値電圧生成部は、Ａ相電圧Ｖａの最大値に応じてＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡを生成する。具体的には、Ａ相電圧Ｖａの最大値（図４では１．４Ｖ）に対し所定量αだけ中央値（図４では１．０Ｖ）に近づけた値をＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとして生成する。

マイコン５０による閾値電圧生成部は、Ｂ相電圧Ｖｂの最大値に応じてＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢを生成する。具体的には、Ｂ相電圧Ｖｂの最大値（図４では１．４Ｖ）に対し所定量αだけ中央値（図４では１．０Ｖ）に近づけた値をＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとして生成する。

Ｄ／Ａ出力ポート５５が第１コンパレータ４１の＋入力端子と接続されており、第１コンパレータ４１の＋入力端子にＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡを印加できる。Ｄ／Ａ出力ポート５６が第２コンパレータ４２の＋入力端子と接続されており、第２コンパレータ４２の＋入力端子にＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢを印加できる。

マイコン５０による短絡検出部は、第１コンパレータ４１におけるＡ相電圧ＶａとＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとの大小に応じたＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡと、第２コンパレータ４２におけるＢ相電圧ＶｂとＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとの大小に応じたＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢとが同相であると、Ａ相センサ出力電流Ｉａの導通ラインとＢ相センサ出力電流Ｉｂの導通ラインとが短絡したと判定することができる。

次に、作用について説明する。
正常時において、図１においてＡ相センサ出力電流ＩａとＢ相センサ出力電流Ｉｂとが位相がずれて流れる。第１プルダウン抵抗３１により、回転センサにおける回転に伴い変化するＡ相センサ出力電流Ｉａの大きさに応じたＡ相電圧Ｖａが生成される。第２プルダウン抵抗３２により、回転センサにおける回転に伴いＡ相センサ出力電流Ｉａとは位相がずれた状態で変化するＢ相センサ出力電流Ｉｂの大きさに応じたＢ相電圧Ｖｂが生成される。

第１コンパレータ４１において、Ａ相電圧ＶａとＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとの大小に応じたＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡが出力される（図４参照）。第２コンパレータ４２において、Ｂ相電圧ＶｂとＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとの大小に応じたＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢが出力される（図４参照）。

そして、マイコン５０において、Ａ相二値化信号ＶｏｕｔＡ又はＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢにより回転角度が検知される。また、マイコン５０において、Ａ相二値化信号ＶｏｕｔＡ及びＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢにより回転方向が検知される。具体的には、例えば、Ａ相二値化信号ＶｏｕｔＡの立ち上がりエッジとＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢの立ち上がりエッジの位相差τの発生方向により回転方向が検知できる。

マイコン５０は、図３に示す閾値設定処理を実行する。
始動に伴いマイコン５０は、図３のステップＳ１００においてタイマカウンタのカウント値を初期化する。

マイコン５０は、ステップＳ１０１において閾値電圧Ｖｒｅｆの初期値を決定する。具体的には、最大電流値Ｈｈと最小電流値Ｉｌの相加平均値（＝（Ｉｈ＋Ｉｌ）／２）にプルダウン抵抗値Ｒｄを乗算した値（＝｛（Ｉｈ＋Ｉｌ）／２｝×Ｒｄ）を、閾値電圧Ｖｒｅｆの初期値とする。

マイコン５０は、ステップＳ１０２においてモニタ電圧であるＡ相電圧Ｖａが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも大きいと、ステップＳ１０３においてモニタ電圧であるＡ相電圧Ｖａから所定量αを減算した値（＝Ｖａ−α）を、Ａ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとして設定する。

マイコン５０は、ステップＳ１０４においてモニタ電圧であるＢ相電圧Ｖｂが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも大きいと、ステップＳ１０５においてモニタ電圧であるＢ相電圧Ｖｂから所定量αを減算した値（＝Ｖｂ−α）を、Ｂ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとして設定する。

なお、α値は、予め定めた値であり、センサ出力電流値、プルダウン抵抗３１，３２の抵抗値Ｒｄを考慮して、Ａ相センサ出力電流Ｉａの導通ラインとＢ相センサ出力電流Ｉｂの導通ラインとが短絡した時に、コンパレータ４１の出力であるＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）とコンパレータ４２の出力であるＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）とが確実に同相となるように値を決定する。

マイコン５０は、ステップＳ１０６においてタイマカウンタのカウント値を「１」インクリメントして、ステップＳ１０７においてタイマカウンタのカウント値が所定値に達すると、閾値設定処理を終了する。

このように、始動後において所定時間が経過するまでの間において、Ａ相電圧Ｖａの最大値に所定値αを減算した値をＡ相閾値電圧Ｖｒｅｆとして更新していくとともに、Ｂ相電圧Ｖｂの最大値に所定値αを減算した値をＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとして更新していく。

なお、タイマカウンタによる閾値設定処理時間は、始動開始からマイコンの読み取り周期、回転センサ出力の周期を考慮しており、十分に長い時間である。
図２に示すように、ワイヤＷ１とワイヤＷ２との接触等によりＡ相センサ出力電流Ｉａの導通ラインとＢ相センサ出力電流Ｉｂの導通ラインとが短絡すると、次のようになる。

Ａ相センサ出力電流Ｉａが第１プルダウン抵抗３１のみならず第２プルダウン抵抗３２にも分流して流れる。また、Ｂ相センサ出力電流Ｉｂが第２プルダウン抵抗３２のみならず第１プルダウン抵抗３１にも分流して流れる。

図５に示すように、最大出力電流が１４ｍＡ、最小出力電流が６ｍＡである時に、短絡した場合は、コンパレータ４１の出力であるＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）とコンパレータ４２の出力であるＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）が同相となる。詳しくは、Ａ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）とＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）とは、同相かつ同波形となる。

最大出力電流が１４±２ｍＡ、最小出力電流が６±２ｍＡとなっている場合においては、図６に示すように、最大出力電流が１６ｍＡ、最小出力電流が８ｍＡとなり、短絡した場合は、コンパレータ４１の出力であるＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）とコンパレータ４２の出力であるＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）が同相となる。詳しくは、Ａ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）とＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）とは、同相かつ同波形となる。

また、図６に代わり図７に示すように、最大出力電流が１２ｍＡ、最小出力電流が４ｍＡとなり、短絡した場合は、コンパレータ４１の出力であるＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）とコンパレータ４２の出力であるＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）が同相となる。詳しくは、Ａ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）とＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）とは、同相かつ同波形となる。

このように、出力電流のばらつきによって複数のマイコン認識パターンが存在し、常に同相となり、短絡検出ができる。
このようにして、コンパレータ４１，４２の＋入力端子の電圧値であるＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡ及びＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとして、出力電流のばらつきに応じて、Ａ相センサ出力電流Ｉａの導通ラインとＢ相センサ出力電流Ｉｂの導通ラインとが短絡した時にマイコン認識電圧ＳＳＡ，ＳＳＢが常に同相となるような値とすべく、マイコン５０において、コンパレータ４１，４２の−入力端子の電圧値であるＡ相電圧Ｖａ及びＢ相電圧Ｖｂを汎用Ａ／Ｄ入力ポートである電圧モニタポート５３，５４より読み取り、Ａ相電圧Ｖａ及びＢ相電圧Ｖｂの最大値から所定量αを減算した値をＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡ及びＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとして設定し、Ｄ／Ａ出力ポート５５，５６に出力する。そして、コンパレータ４１の出力であるＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡ（マイコン認識電圧ＳＳＡ）とコンパレータ４２の出力であるＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢ（マイコン認識電圧ＳＳＢ）とを常に同相とすることで、短絡を検出することが可能となる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）回転センサ信号処理回路１０の構成として、マイコン５０により閾値電圧生成部と短絡検出部とを備える。閾値電圧生成部としてのマイコン５０は、第１変換電圧としてのＡ相電圧Ｖａの最大値及び第２変換電圧としてのＢ相電圧Ｖｂの最大値に応じて第１閾値電圧としてのＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡ及び第２閾値電圧としてのＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢを生成する。短絡検出部としてのマイコン５０は、第１二値化信号としてのＡ相二値化信号ＶｏｕｔＡと第２二値化信号としてのＢ相二値化信号ＶｏｕｔＢとが同相であると、第１センサ出力電流としてのＡ相センサ出力電流Ｉａの導通ラインと第２センサ出力電流としてのＢ相センサ出力電流Ｉｂの導通ラインとが短絡したと判定する。

よって、Ａ相電圧Ｖａと固定値である閾値電圧Ｖｒｅｆとの大小に応じたＡ相二値化信号と、Ｂ相電圧Ｖｂと固定値である閾値電圧との大小に応じたＢ相二値化信号とが同相であると、Ａ相センサ出力電流Ｉａの導通ラインとＢ相センサ出力電流Ｉｂの導通ラインとが短絡したと判定する場合に比べ、Ａ相センサ出力電流Ｉａの大きさ及びＢ相センサ出力電流Ｉｂの大きさがばらついても確実にＡ相センサ出力電流Ｉａの導通ラインとＢ相センサ出力電流Ｉｂの導通ラインとの短絡を検出することができる。

（２）マイコン５０による閾値電圧生成部は、Ａ相電圧Ｖａの最大値に対し所定量αだけ中央値に近づけた値（Ｖａ−α）をＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとして生成するとともに、Ｂ相電圧Ｖｂの最大値に対し所定量αだけ中央値に近づけた値（Ｖｂ−α）をＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとして生成する。よって、Ａ相センサ出力電流Ｉａの大きさ及びＢ相センサ出力電流Ｉｂの大きさがばらついてもより確実にＡ相センサ出力電流Ｉａの導通ラインとＢ相センサ出力電流Ｉｂの導通ラインとの短絡を検出することができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ マイコン５０による閾値電圧生成部は、Ａ相電圧Ｖａの最小値、及び、Ｂ相電圧Ｖｂの最小値に対し所定量だけ中央値に近づけた値を、第１閾値電圧及び第２閾値電圧として生成してもよい。例えば、図４において、Ａ相電圧Ｖａの最小値が０．６Ｖならば０．６＋αをＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとするとともに、Ｂ相電圧Ｖｂの最小値が０．６Ｖならば０．６＋αをＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとする。

あるいは、マイコン５０による閾値電圧生成部は、Ａ相電圧Ｖａの最大値、及び、Ｂ相電圧Ｖｂの最小値に対し所定量だけ中央値に近づけた値を、第１閾値電圧及び第２閾値電圧として生成してもよい。あるいは、マイコン５０による閾値電圧生成部は、Ａ相電圧Ｖａの最小値、及び、Ｂ相電圧Ｖｂの最大値に対し所定量だけ中央値に近づけた値を、第１閾値電圧及び第２閾値電圧として生成してもよい。

要は、閾値電圧生成部としてのマイコン５０は、Ａ相電圧Ｖａの最大値及びＡ相電圧Ｖａの最小値及びＢ相電圧Ｖｂの最大値及びＢ相電圧Ｖｂの最小値の少なくとも一つに応じてＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡ及びＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢを生成するとよい。特に、マイコン５０による閾値電圧生成部は、Ａ相電圧Ｖａの最大値及びＢ相電圧Ｖｂの最大値に対し所定量αだけ中央値に近づけた値を、第１閾値電圧及び第２閾値電圧として生成するのが好ましい。

○ 図１ではＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとを個別に生成したが、これに代わり、図８に示すように、マイコン５０によりＡ相とＢ相で共通の閾値電圧ＶｒｅｆＡＢを決定してもよい。即ち、Ａ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとを同じ値（ＶｒｅｆＡＢ）として生成してもよい。

このとき、Ａ相電圧Ｖａの最大値で閾値電圧ＶｒｅｆＡＢを決定してもよい。あるいは、Ｂ相電圧Ｖｂの最大値で閾値電圧ＶｒｅｆＡＢを決定してもよい。あるいは、Ａ相電圧Ｖａの最小値で閾値電圧ＶｒｅｆＡＢを決定してもよい。あるいは、Ｂ相電圧Ｖｂの最小値で閾値電圧ＶｒｅｆＡＢを決定してもよい。

図１の構成と図８の構成との対比において、図１の構成の場合にはＡ相電圧Ｖａの最大値や最小値及びＢ相電圧Ｖｂの最大値や最小値にばらつきがあってもより適切にＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢを生成することができる。

特に、閾値電圧生成部としてのマイコン５０は、第１変換電圧としてのＡ相電圧Ｖａの最大値に対し所定量αだけ中央値に近づけた値又は第２変換電圧としてのＢ相電圧Ｖｂの最大値に対し所定量αだけ中央値に近づけた値を第１閾値電圧としてのＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡ及び第２閾値電圧としてのＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとして生成するのが好ましい。

○ 閾値電圧生成部としてのマイコン５０は、減算（−α）または加算（＋α）によりＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡ及びＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢを生成したが、これに代わり、乗算（×β）によりＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡ及びＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢを生成してもよい。具体的には、Ａ相電圧Ｖａの最大値に対し所定比率で中央値に近づけた値をＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとして生成するとともに、Ｂ相電圧Ｖｂの最大値に対し所定比率で中央値に近づけた値をＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとして生成してもよい。例えば、図４において、Ａ相電圧Ｖａの最大値が１．４Ｖならば１．４×β（例えばβ＝０．９）をＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとするとともに、Ｂ相電圧Ｖｂの最大値が１．４Ｖならば１．４×β（例えばβ＝０．９）をＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとする。

また、閾値電圧生成部としてのマイコン５０は、Ａ相電圧Ｖａの最小値に対し所定比率で中央値に近づけた値をＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとして生成するとともに、Ｂ相電圧Ｖｂの最小値に対し所定比率で中央値に近づけた値をＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとして生成してもよい。例えば、図４において、Ａ相電圧Ｖａの最小値が０．６Ｖならば０．６×β（例えばβ＝１．１）をＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡとするとともに、Ｂ相電圧Ｖｂの最小値が０．６Ｖならば０．６×β（例えばβ＝１．１）をＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとする。

また、閾値電圧生成部としてのマイコン５０は、Ａ相電圧Ｖａの最大値に対し所定比率で中央値に近づけた値又はＢ相電圧Ｖｂの最大値に対し所定比率で中央値に近づけた値をＡ相閾値電圧ＶｒｅｆＡ及びＢ相閾値電圧ＶｒｅｆＢとして生成してもよい。

１０…回転センサ信号処理回路、３１…第１プルダウン抵抗、３２…第２プルダウン抵抗、４１…第１コンパレータ、４２…第２コンパレータ、５０…マイコン、６０…回転センサ、Ｉａ…Ａ相センサ出力電流、Ｉｂ…Ｂ相センサ出力電流、Ｖａ…Ａ相電圧、Ｖｂ…Ｂ相電圧、ＶｒｅｆＡ…Ａ相閾値電圧、ＶｒｅｆＢ…Ｂ相閾値電圧、ＶｏｕｔＡ…Ａ相二値化信号、ＶｏｕｔＢ…Ｂ相二値化信号、α…所定量。

Claims (3)

1. 回転センサにおける回転に伴い変化する第１センサ出力電流の大きさに応じた第１変換電圧を生成するための第１プルダウン抵抗と、
   前記回転センサにおける回転に伴い前記第１センサ出力電流とは位相がずれた状態で変化する第２センサ出力電流の大きさに応じた第２変換電圧を生成するための第２プルダウン抵抗と、
   前記第１変換電圧の最大値及び前記第１変換電圧の最小値及び前記第２変換電圧の最大値及び前記第２変換電圧の最小値の少なくとも一つに応じて第１閾値電圧及び第２閾値電圧を生成する閾値電圧生成部と、
   前記第１変換電圧と前記第１閾値電圧との大小に応じた第１二値化信号を出力する第１コンパレータと、
   前記第２変換電圧と前記第２閾値電圧との大小に応じた第２二値化信号を出力する第２コンパレータと、
   前記第１二値化信号と前記第２二値化信号とが同相であると、前記第１センサ出力電流の導通ラインと前記第２センサ出力電流の導通ラインとが短絡したと判定する短絡検出部と、
   を備えることを特徴とする回転センサ信号処理回路。
2. 前記閾値電圧生成部は、前記第１変換電圧の最大値に対し所定量だけ中央値に近づけた値を前記第１閾値電圧として生成するとともに、前記第２変換電圧の最大値に対し所定量だけ中央値に近づけた値を前記第２閾値電圧として生成することを特徴とする請求項１に記載の回転センサ信号処理回路。
3. 前記閾値電圧生成部は、前記第１変換電圧の最大値に対し所定量だけ中央値に近づけた値又は前記第２変換電圧の最大値に対し所定量だけ中央値に近づけた値を前記第１閾値電圧及び前記第２閾値電圧として生成することを特徴とする請求項１に記載の回転センサ信号処理回路。

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