JP2021167740A - 故障検出回路および検出システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一実施形態に係る検出システム10の構成を示す図である。図1に示す検出システム10は、第1のセンサ12および第2のセンサ14を用いて、異なる2種類の検出対象を検出することが可能なシステムである。図1に示すように、第1のセンサ12、第2のセンサ14、および信号処理回路20を備える。
図2は、一実施形態に係る信号処理回路20および故障検出回路30の回路構成を示す図である。図2に示すように、信号処理回路20は、電源電圧端子VDD、4つの入力端子INP1,INM1,INP2,INM2、入力端子EN_MASK、第1のマルチプレクサ31、故障検出回路30、および2つの出力端子OUT_H,OUT_Lを備える。
図3は、一実施形態に係る故障検出回路30による検出可能な断線故障個所を示す図である。
故障個所F2:第1のセンサ12の出力信号線12B
故障個所F3:第2のセンサ14の出力信号線14A
故障個所F4:第1のセンサ12における抵抗R4とグラウンドとの間
故障個所F5:第1のセンサ12における抵抗R5とグラウンドとの間
故障個所F6:第2のセンサ14における抵抗R7とグラウンドとの間
故障個所F7:スイッチ36と第1のマルチプレクサ31との間
故障個所F8:第1のマルチプレクサ31の出力信号線31A
故障個所F9:第1のマルチプレクサ31の出力信号線31B
故障個所F10:センサ信号線33(プルアップ抵抗R1の接続点よりも前段の部分)
故障個所F12:第1のセンサ12における抵抗R3と電源電圧VDDとの間
ここで、上述したとおり、本実施形態では、プルアップ抵抗R1として、抵抗R5よりも例えば、10倍以上高い抵抗値を有するものを用いている。このため、上式により、プルアップ抵抗R1の抵抗値を十分に高い抵抗値とした場合に、センサ信号線33の電圧V_F11は、略0Vとなる。これにより、第2の比較器35の反転端子(−)には、下限閾値電圧VREFLよりも低い電圧「0V」が入力される。その結果、第2の比較器35は、抵抗R2と電源電圧VDDとの間に断線故障があることを表す、Hiレベルの第2の故障判定結果信号を出力する。
図4は、一実施形態に係る故障検出回路30による検出可能な短絡故障個所を示す図である。
故障個所F22:第1のセンサ12の出力信号線12B
12 第1のセンサ
12A,12B 出力信号線
14 第2のセンサ
14A 出力信号線
20 信号処理回路
22 マルチプレクサ
23A,23B 信号線
24 A−Dコンバータ
26A,26B スイッチ(切り替え手段)
30 故障検出回路
31 第1のマルチプレクサ(選択手段)
32 第2のマルチプレクサ(選択手段)
33 センサ信号線
34 第1の比較器
35 第2の比較器
36 スイッチ
37 AND回路(マスク手段)
60 外部装置
R1 プルアップ抵抗
INP1,INM1,INP2,INM2,EN_MASK 入力端子
OUT_H,OUT_L 出力端子
VDD 電源電圧端子
Claims (10)
- センサに接続されたセンサ信号線と、
電源電圧と前記センサ信号線との間に接続されたプルアップ抵抗と、
非反転入力端子に前記センサ信号線が接続され、反転入力端子に所定の上限閾値電圧が入力される第1の比較器と
を備え、
前記第1の比較器の出力端子から、前記センサの接続に関する故障の有無を表す第1の故障判定結果信号を出力する
ことを特徴とする故障検出回路。 - 前記プルアップ抵抗は、
前記センサの接続に関する故障が発生した場合、前記センサ信号線の電位を前記上限閾値電圧よりも高める
ことを特徴とする請求項1に記載の故障検出回路。 - 反転入力端子に前記センサ信号線が接続され、非反転入力端子に所定の下限閾値電圧が入力される第2の比較器をさらに備え、
前記第2の比較器の出力端子から、前記センサの接続に関する故障の有無を表す第2の故障判定結果信号を出力する
ことを特徴とする請求項2に記載の故障検出回路。 - 前記センサの断線故障が発生した場合、前記センサの接続に関する故障が有ることを示す前記第1の故障判定結果信号を出力する
ことを特徴とする請求項3に記載の故障検出回路。 - 前記センサの短絡故障が発生した場合、前記センサの接続に関する故障が有ることを示す前記第2の故障判定結果信号を出力する
ことを特徴とする請求項4に記載の故障検出回路。 - 前記センサに接続された複数の入力端子のうちのいずれか一つを前記センサ信号線に接続させる選択手段
をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の故障検出回路。 - 1つのセンサに対して2つの入力端子を有し、
前記2つの入力端子に対する、差動型の前記センサの2本の出力信号線の接続と、前記2つの入力端子のうちの一方の入力端子に対する、シングルエンド型の前記センサの1本の出力信号線の接続とが可能である
ことを特徴とする請求項6に記載の故障検出回路。 - 前記選択手段によって、前記2つの入力端子のうちの他方の入力端子が内部で接地電位に接続された場合、故障があることを示す前記第2の故障判定結果信号を、故障が無いことを示す前記第2の故障判定結果信号にマスクするマスク手段
をさらに備えることを特徴とする請求項7に記載の故障検出回路。 - センサと、
前記センサの出力信号に対する所定の処理を行う信号処理回路と、
請求項1から8のいずれか一項に記載の故障検出回路と
を備えたことを特徴とする検出システム。 - 前記信号処理回路が前記所定の処理を行う際に、前記故障検出回路を前記センサ信号線から切断し、前記信号処理回路が前記所定の処理を行わない際に、前記故障検出回路を前記センサ信号線に接続する、切り替え手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項9に記載の検出システム。
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