JPH02171997A - センサ故障検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、センサの故障を検出するセンサ故障検出装置
に関し、特に検出対象を検出していない状態でセンサ出
力がゼロとなる受動型センサを備えたセンサ部の故障を
検出するセンサ故障検出装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に、センサは、自ら発生した信号を検出対象に向か
って送出し、前記検出対象に関連された信号を検出する
能動型センサと、検出対象から直接送出される信号を検
出する受動型センサに分類することができる。

能動型センサとして、例えば物体の有無を検出するため
に、この物体に向かって超音波信号を送出する送信器と
、この送信器から、送出されて来た超音波信号を受信す
る受信器とを備えている超音波利用のセンサがある。こ
のような能動型センサは、送信器から送出された超音波
信号の伝搬経路中に物体が７ｆ存すると、受信器に入力
されるべき超音波信号が遮断又はそのエネルギ・レベル
が減衰する。従って、受信器はこのような超音波信号の
レベルの変化を検出することにより、物体の存在を検出
するようにしている。

一方、受動型センサとして、物体自体から放射される赤
外線を受光するとにより、物体の有無を検出するもがあ
る。

いずれの形式のものであっても、このようなセンサが正
常に機能しているか否かを、連続的に又は適当な間隔で
試験することが必要なことがある。例えば、安全、防災
、防犯などに用いられ、それらの異常を検出するセンサ
は、通常の検出動作、即ちそれぞれに与えられている本
来の目的に対応して異常の有無を監視する動作が長時間
にわたって連続している。このような動作において、異
常なしを示すセンサの出力は、それが異常なしを真に示
すものであるのか、又はその故障により異常ありを示す
べきであるのにもかかわらず、これを示していないのか
を識別する必要がある。これを達成するためには、セン
サが正常に動作しているのか否かの試験を、通常の検出
動作と共に連続的に又は適当な間隔で実行する必要があ
る。

面記の超音波信号を用いた能動型センサは、検出対象の
物体が存在しないときは、受信器が送信器から送出され
た超音波信号を受信している状態にある。従って、この
センサの場合は、例えば受信器が所定の時間連続して超
音波信号を受信しないときは５センサの故障であると容
易に判定することができる。

一方、受動型センサの場合、例えば温度の検出に抵抗式
温度計を用いた受動型センサの場合は、その測温抵抗体
がある温度範囲でゼロでない抵抗値を有する。従って、
この形式の受動型センサは、故障したときはその抵抗値
が前記温度範囲外の異常に大きな又は小さな抵抗値を示
すので、このような状態を検出することによりその故障
を検出することができる。

また、異常を検出していない状態でセンサ出力がゼロと
なる受動型センサがある。例えば焦電型赤外線センサに
よる人体検出はこの型のセンサである。焦電型赤外線セ
ンサは、人体の検出感度が高く、かつ安価なので、侵入
者を検出する防犯用に多数用いられてる。

（発明が解決しようとする課Ｍ） しかし、従来の技術は、受動型センサ、特に通常の動作
においてその出力がゼロとなる焦電型赤外線センサのよ
うな受動型センサにおいて、゛故障によりその出力がゼ
ロとなっている場合は、そのゼロの状態が、侵入者が検
出領域に侵入していないことによる結果なのか、又はセ
ンサが故障しているので侵入者が検出領域に侵入してい
るにも拘らず検出できない結果なのか判然としないとい
う問題があった。

従って、受動型センサ、特に通常の動作においてその出
力がゼロとなる形式の受動型センサについては、そのよ
うな出力であっても故障状態が速やかに検出できること
が必要である。また、このような受動型センサは、防犯
装置などに用いられた場合には多数設置されることにな
るので、単に故障が検出可能にされているだけではなく
、故障ではないがその誤差がどの程度であるかの試験も
含め、試験手段が簡単にかつ安価に構成され、試験の信
頼性も高いことが望ましい。

本発明は、前記のような問題点を解消するためになされ
たもので、センサの故障の検出を簡単、かつ速やかに検
出することができると共に、試験の信頼性が高く、しか
も安価に製造することができるセンサ故障検出装置を提
供することを目的とする。

また、本発明は、センサとして使用不能であるか否かの
判定だけでなく、使用不能でないときはその誤差の程度
がどの程度であるかも試験によって示すことができるセ
ンサ故障検出装置を提供することを目的とする。

更に、本発明は、センサの故障を検出するための手段を
、任意の時点でその通常の動作を中断させることなく、
実行することができるセンサ故障検出装置を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するための本発明の特徴は、検出対象か
ら送出される信号を検出するセンサ部に発生した故障を
含む故障状態を検出する、センサ故障検出装置において
、所定のパターンを有する試験信号を発生して前記セン
サ部に供給する試験信号発生部と、前記試験信号に応答
して前記センサ部から出力される出力波形を入力し、前
記出力波形のパターンが所定の基準範囲に含まれるか否
かを判定することにより、前記センサ部の故障の有無を
判定するセンサ出力判定部とを備えたセンサ故障検出装
置にある。

前記試験信号発生部は、センサ部が、検出対象から送出
される信号に応答して出力する出力波形のパターンと異
なるように、設定された試験信号を発生するようにする
ことができる。

前記センサ出力判定部は、センサ部に入力される信号が
、検出対象から送出される信号と、試験信号発生部の試
験信号が重畳された信号であるときは、波形のパターン
の差を利用して、前記検出対象から送出される信号に応
答して出力する信号波形と、試験信号発生部の試験信号
に応答して出力する信号波形とを分離し、前記分離され
た、試験信号に応答して出力する信号波形のパターンが
、所定の基準範囲に含まれるか否かを判定することによ
り、前記センサ部の故障の有無を判定するようにするこ
とができる。

前記センサ出力判定部は、センサ部に入力される信号が
、検出対象から送出される信号と、試験信号発生部の試
験信号が重畳された信号であるときは、前記センサ部の
出力波形から、前記試験信号のみのときに前記センサ部
から出力されるべき出力波形を引き算し、前記引き算し
た波形に基づいて前記センサ部の故障の有無を判定する
ようにすることができる。

（作用） 本発明によるセンサ故障検出装置によれば、前記試験信
号発生部が所定のパターンを有する試験信号を発生し、
この試験信号を前記センサ部に供給することにより、前
記センサ部から前記試験信号に対応した出力波形を発生
させ、前記出力波形のパターンを所定の基準範囲に含ま
れるか否かを判定することができるので、前記センサ部
の動作不能の故障の有無、及び動作不能の故障でない故
障の場合はその誤差がどの程度になっているか容易に試
験することができる。

（発明の概要） 本発明は、基本的に、通常のセンサ検出と同種の試験信
号をセンサ部に与え、これに対しセンサ部の出力がどの
ように応答するかを調べることによって、センサ部に故
障が発生しているかどうかを検出することにある。この
センサ部に対する試験信号の発生部を、本発明において
は試験信号発生部と呼ぶことにする。ただし、センサ部
の故障とはセンサ部の故障に限定されず、センサ部以外
の故障や、電源断などに起因して、結果としてセンサ部
の故障と同等の現象となる場合を含むものとする。また
、故障とは、完全に動作しなくなった場合だけでなく、
センサ部の出力信号の誤差が所定の許容値を超えるなど
、即ち正常な状態でなくなった場合を含むものとする。

センサ故障検出装置のブロック図を第１図に示す。１は
センサ部である。通常の検出におけるセンサ部ｌには入
力信号２により入力される（センサ部１への入力源は図
示しない）。３は試験信号発生部であり、その出力は入
力信号４ａとしてセンサ部に入力される。入力信−にＯ
７２および４ａは、センサ部１の種類によって異なり、
配線によって電気信号からなるもの、空間を伝わる光信
号のもの、およびその他色々のものがある。また、入力
信号２および４ａは個別の入力として示したが、１つの
入力を介するものでもよい。センサ部１の出力信号は、
伝送路５を介してセンサ出力判定部６に入力される。セ
ンサ部１は、当然通常の検出と兼用される。伝送路５お
よびセンサ出力判定部６も、通常の検出と兼用して差し
支えない。兼用可能であれば、むしろ兼用したほうが、
一般にコストや信頼性の而で有利な場合が多いと考えら
れる。センサ出力判定部６によって判定された結果は出
力信号７により出力される。

センサ故障検出装置として動作する場合は、センサ出力
判定部６か試験信号発生部３からの入力信号４ａにより
動作するセンサ部１の出力信号のパターンを判定して、
そのパターンが所定の基準範囲に含まれていない場合は
故障していると判定する。故障と判定した場合には、更
に故障の種類・内容・程度などを判定する場合もある。

センサ出力判定部６が、通常の検出を兼ねる場合には、
通常の検出においてもセンサ部１の出力波形のパターン
を判定することもできる。例えば、センサ部１が安全・
防災・防犯などのセンサであるときは、異常状態である
かどうかをその出力波形のパターンによって判定する場
合が多い。センサ部１のセンサが一般的なセンサである
場合には、単なるセンサの出力値、またはその補正値が
、センサの出力情報となる場合が多い。

センサ部１への入力信号２および４ａはセンサの種類に
よって異なる。センサの種類によっては試験信号発生部
３が高価になってしまう場合もあるが、試験信号発生部
３を簡単に安く作ることができれば、本発明の実用性は
高い。一般に試験信号発生部３を簡単にかつ安く作るこ
とができる場合が多いと考えられる。焦電型赤外線セン
サによる人体検出を例にとれば、焦電型赤外線センサの
検出領域を人体（周囲温度より高温である）が通過する
ことによる温度変化を焦電型赤外線センサが検出し、そ
の変化パターンが、人体通過と見なさ、１１るパターン
である場合、人体通過と判定すればよい。従って、試験
信号発生部３として発熱体を焦電型赤外線センサの検出
領域に設置し、試験時にのみ発熱体を発熱させて一時的
な温度変化を作るようにすればよい。これは簡単に安く
作ることができる。

試験信号発生部３が入力信号４ａを発生させるタイミン
グとしては、２通り考えられる。第１のものは、センサ
波形判定部６からの制御信号（例えば、センサ部１を介
する制御信号４ｂ）によって、試験用の入力信号４ａを
発生させる方式である。この場合は、センサ波形判定部
６は入力信号４ａを発生ずるタイミングが判るので、そ
のタイミングで出力されるセンサ部１の出力波形を入力
信号４ａによるものと見なして判定を行えばよい。第２
のものは、試験信号発生部３で自発的に入力信号４ａを
発生させる。この場合、試験信号発生部３から、入力信
号４ａの発生を通知する信号をセンサ出力判定部６に送
るならば、前記の方法と同じことになる。

しかし、試験信号発生部３によるセンサ部１の出力波形
が、通常の検出における出力波形と異なった波形となる
ような入力信号４ａを用いるならば、上記の通知する（
３号を用いることなく試験信号発生部３による出力波形
であることを判定できる。すなわち、出力波形の差によ
って、通常の検出による出力波形か、試験信号発生部３
による出力波形かを識別することが可能である。

たたし、以上の操作だけでは、通常の検出による出力波
形と試験信号発生部３による出力波形とが重畳した場合
には、波形の判定が不可能になり得る。これを防ぐため
には、センサ部１への入力を切り換えて、試験信号発生
中は通常の検出を中断させれば良い。しかし、このため
の切換部を必要とし、コストアップの要因となりつる。

また、安全・防災・防犯などにおいては、センサ部１の
故障検出のために通常の検出を１時たつといえども中断
することが許容されない場合がある。即ち、通常の検出
を中断している間に発生した事象を見逃す恐れがあり、
かつこれを許容できないシステムが存在する。

このような場合には、試験信号発生部３からの入力信号
４ａが通常の検出における出力波形と異なった波形とな
るように設定することによって、解決することができる
。即ちセンサ部１の故障検出を行っているときでも通常
の検出を続行することができる。この場合、センサ波形
判定部６には、試験信号発生部３からの入力信号４ａに
よる出力波形と、入力信号２による出力波形とが重畳さ
れた波形が入力される。センサ波形判定部６は、信号処
理技術を用いてセンサ部１から入力された信号の波形を
解析してそれぞれの波形に分離可能であれば、波形を重
畳させても差し支えないことになり、この問題は解決で
きる。

このような波形分離は、一般論としては困難な場合も多
い。しかし、この場合に試験信号発生部３からの入力信
号４ａを、センサ波形判定部６が常時の検出における出
力波形と識別し易いように適切に選ぶことも可能である
。しかも試験信号発生部３からの入力信号４ａを、例え
ばセンサ部１を介してセンサ波形判定部６からの制御信
号４ｂによって出力させ、これによって、試験信号発生
部３からの入力信号４ａを、パターン／時間ともに既知
にすることも可能である。このようにすれば、波形の分
離は一般に容易になる。

波形の重畳を許容することは、センサ故障検出装置の簡
単化と信頼性向上にも寄与する。即ち、センサ部１は通
常の検出の入力信号２と試験信号発生部３からの入力信
号４ａとを入力しているので、両者を重畳させないよう
にするためには、何らかの切り換え器を必要とする。切
り替え器を設けることは、コストアップとともに、この
切り替え器の故障という信頼性低下の原因を作る。従っ
て、センサ出力判定部６において内入力による波形分離
が比較的容易にかつ安価に行えるならば、この方が望ま
しい方法である。

なお、センサ故障検出装置は、１箇所にまとまっている
必要はない。伝送路５またはセンサ出力判定部６の出力
信号７は、伝送装置を利用することによって、伝送する
距離を延ばすことができる。また、場合によっては、試
験信号発生部３とセンサ部１との間の距離を延ばすこと
も可能である。センサ部１を多数設置する場合は、各セ
ンサ部１の出力信号を１台のセンサ出力判定部６でまと
めて処理することによって、コストダウンを計ることが
できる。特に、センサ出力判定部６において、複雑なデ
ータ処理を必要とする場合に有利である。

（実施例） 本発明によるセンサ故障検出装置の実施例のブロック図
は、既に説明した第１図に示した通りである。以下、セ
ンサ部ｌが焦電型赤外線センサであり、その検出対象を
人体とした場合について説明する。

センサ部１の詳細なブロック図を第２図に示す。１０は
受光面であり、人体からの赤外線入力信号２および発熱
体３２からの試験信号４ａを焦電型赤外線センサ１１に
導く。従って焦電型赤外線センサ１１の出力は発熱体３
２及び人体からの信号が重畳したものとなり得る。

焦電型赤外線センサ１１の出力信号は、増幅器１２によ
って増幅され、さらに伝送装置１３を介して伝送路５に
出力される。伝送路５に出力された伝送信号は４〜２０
ｍＡのアナログ信号である。一方、伝送路５からは、試
験信号発生部３を制御する制御信号４ｂが入力される。

この制御信号４ｂは試験信号発生部３の信号受信部３３
に最終的に入力される。

試験信号発生部３の詳細なブロック図を第３図に示す。

第３図において、３０は電源であり、試験信号発生部３
以外の電源供給をも兼ねるものであっていてもよい。こ
の電源３０の出力は、発熱体駆動部３１に供給される。

発熱体駆動部３１の出力は発熱体３２に接続されている
。発熱体駆動部３１は、センサ部１を介してセンサ波形
判定部６からの制御信号４ｂを信号受信部３３で受信し
たときに動作を開始し、発熱体３２に一定の時間パター
ンに従って電流３１ａを供給する。その結果として、発
熱体３２は、前記時間パターンに従って温度変化をする
。

この発熱体３２の出力４ａは、センサ部１の焦電型赤外
線センサの受光面ｌＯを照射して焦電型赤外線センサ１
１に温度変化を伝える。

発熱体駆動部３１は、例えばトランジスタ回路からなる
。発熱体３２は、例えば温度上昇が小さい場合には単な
る抵抗素子を用い、また温度上昇が大きい場合には小型
の白熱電球を用いればよい。

センサ部１の出力波形は、通常の検出による入力信号２
の波形と、試験信号発生部３からの入力信号４ａによる
波形が重畳したものとなり得る。従フて、試験信号発生
部３の入力信号４ａによる出力波形と、入力信号２によ
る出力波形とが互いに異なるように、試験信号発生部３
からの入力信号の出力波形を定めることが必要である。

通常の検出、即ち人体を検出するときのセンサ部１の出
力波形は、典型的には第４図（イ）に示すような波形と
なる。試験信号発生部３からの入力信号４ａによる出力
波形は、これに対して例えば第４図（ロ）に示す波形と
する。人体を検出対象とする場合も、正極性の変化波形
（第４図（イ）のＡ）と負極性の変化波形（同図Ｂ）と
の間の時間間隔が狭くなると、波形的には第４図（ロ）
と同じ様になることがある。しかし、第４図に示すよう
に、試験信号発生部３の入力信号４ａによる出力波形（
ロ）が人体を検出したときの入力信号２のときの出力波
形（イ）よりも低い周波数となるように互いの周波数帯
域をずらす。従って、センサ出力判定部６において、信
号処理技術を用いて両者が重畳した波形を分離すること
が可能である。

なお、発熱体３２及び焦電型赤外線センサ１１には応答
の遅れがあるので、発熱体駆動部３１の出力信号３１ａ
は、この遅れを考慮して、センサ部１の出力波形が所定
の波形になるように、発熱体３２の出力波形を選ぶこと
が必要である。

センサ波形判定部６の詳細なブロック図を第５図に示す
。６０はセンサ波形判定部６側の伝送装置であって、伝
送路５を介してセンサ部１の伝送装置１３と交信する。

６１はセンサ波形判定部６の中心部をなすマイクロプロ
セッサである。この実施例においては、センサ部１から
送られてくる伝送信号は４〜２０ｍＡのアナログ信号で
ある。伝送装置６０の出力信号はアナログ／ディジタル
変換器（ＡＤＣ）６２によってディジタル信号に変換さ
れてマイクロプロセッサ６１に入力される。なお、この
実施例では、センサ部１とセンサ出力判定部６との距離
が長いので、伝送装置！３及び６０を用いたが、その距
離が短ければ伝送装置１３及び６０は省略してもよい。

また、伝送装置を用いる場合においても、センサ部１焦
電型赤外線センサ１１の出力をアナログ／ディジタル変
換して、ディジタル信号を伝送する方式も考えられる。

この実施例においては、センサ出力判定部６は通常の検
出を兼用している。即ち、マイクロプロセッサ６１は、
常時は伝送路５及び伝送装置６０を介して送られてくる
センサ部１の出力信号を判定して、人体の有無を検出し
ている。即ち、この出力信号に所定以上の変化が認めら
れない時は、人体検出なしとする。一方、この出力信号
に所定以上の変化が認められた場合は、その波形によっ
てパターンが人体と見なされたとき（第４図（イ）に示
す波形と見なされたとき）のみ人体検出ありとする。

マイクロプロセッサ６１は、ある一定時間間隔で試験信
号発生部３を起動させる制御信号を６３から伝送装置６
０に送信する。これによって伝送装置６０及び伝送路５
を介して試験信号発生部３を起動させる。従って、セン
サ部１の出力波形はマイクロプロセッサ６１は予期した
タイミングに、試験信号発生部３の入力信号４ａによる
出力波形のものとなる。そして、マイクロプロセッサ６
１はこの出力波形のパターンを判定することによって、
即ち第４図（ロ）の波形であると判定することによって
、センサ部１の故障を検出する入力信号４ａであること
を確認する。次いで、センサ部１の出力波形が所定レベ
ル（第４図（ロ）の点線）により定められる正常レベル
範囲内であれば、センサ部１は故障していないと判定す
る。しかし、この範囲よりもレベルが低いときは、故障
（センサ部１の感度低下）と判定する。センサ部１の出
力波形に有効な変化が無いと判定された時は、センサ部
１は、故障（動作不能の故障）と判定する。その他必要
に応じてセンサ部１の出力波形の誤差の判定など各種の
判定を追加することも可能である。

この実施例においては、センサ部１の出力波形のパター
ンによって、入力信号２による通常の検出（即ち、人体
検出）と、試験信号発生部３の入力信号４ａによる場合
との識別ができる。即ち、入力信号２及び４ａが互いに
重畳した場合においても、その周波数差を利用して両者
の波形を分離することが可能である。両者の波形が分離
されれば、その各々の波形について、すでに説明した方
法によって判定を行えばよい。従って、通常検出は中断
されることなく続行される。

センサ出力判定部６からの制御信号は無くてもよい。即
ち、試験信号発生部３が自発的にある時間間隔で入力信
号４ａを発生させてもよい。この場合は、センサ部１が
動作不能となる故障発生の判定は、一定時間以上、試験
信号発生部３からの入力信号４ａによるセンサ部１の出
力波形が観測されないことにより行われる。

逆に、センサ出力判定部６からの制御信号６３を使用す
る場合には、試験信号発生部３の入力信号４ａによる出
力波形とタイミングが既知であることを利用して、マイ
クロプロセッサ６１のデータ処理を著しく簡単化するこ
とも可能である。即ち、単に既知の故障か発生していな
いときの、試験信号発生部からの試験信号４ａによるセ
ンサ出力波形を引き算して、その残りを通常の検出値と
見なす方法も考えられる。この場合には、必ずしも入力
信号２及び４ａの周波数帯域を互いにずらす必要はなく
、波形が互いに類似していても差し支えない。

センサ故障が発生していなければ、上記の引き算を行っ
た残りは、通常の検出値即ち人体検出波形となる。平常
は、人体は検出されず、従って、引き算を行った残りに
は、有意な変化は見出されないであろう。この場合は、
故障および異常（人体検出）は、共に無しと判定される
。

引き算を行った残りに、有意な変化が見出された場合は
、入力信号２および４ａの周波数帯域を互いにずらせで
あるならば、周波数帯域の差を利用して、引き算の残り
の波形が、センサの故障と、人体の検出と何れが原因で
あるかを、判定することができる。即ちセンサ故障であ
れば、そのパターンは、入力信号４ａによるパターンを
反転したものとなる。人体検出であわば、入力信号２に
よるパターンとなる。

センサ故障と、人体検出とが同時に発生した場合、また
は、入力信号２および４ａの周波数帯域を互いにずらせ
ていない場合は、引き算の残りに有、位な変化が検出さ
れるので、正常でない状態が発生したことは判定可能で
ある。しかし、その原因が特定できないことがある得る
。このような場合においても、引き続き次の試験を実行
し、複数回の波形パターンを比較すれば、原因を特定す
ることが可能である。即ち、引き続く複数の試験におい
て、同一パターンの人体検出が発生することは、あり得
ないと考えられる。これに対してセンサ故障が発生した
場合は、少なくとも、引き続く数回程度は同一・故障状
態が継続することが多いと考えられる。従って、この差
を利用して正常でない原因を特定することが可能である
。

以−ヒ５マイクロプロセッサ６１はデータ処理の結果を
出力信号７によって外部に通報する。この通報は、表示
によって、直接人に伝えられる場合もあり、伝送によっ
て、例えば他のコンピュータに送信される場合もある。

次に第２の実施例を第６図を参照して説明する。第６図
に示す第２の実施例では、試験信号発生部３とセンサ部
１とを一体化した部分のみが示されており、他の部分は
前記第１の実施例と同じであるので図示されていない。

８０は、測温抵抗体であって、温度を計測すべき場所に
設置さ、ｔｌている。８１は測温抵抗体８０に定電流を
供給する定電流源からなる電源である。電源８１及び８
２の出力に接続されているスイッチ８３は電源旧の出力
を選択する位置にある。従って、７Ｉｉｌｌ温抵抗体２
３０には定電流が流れ、その抵抗値に比例した電圧が線
８４から取り出される。センサ故障検出の場合には、ス
イッチ８３は電源８２の出力を選択する。電源８２も定
電流源であるが、その電流値は電源８１のものよりも大
きな値に設定されている。従って、スイッチ８３が電源
８２の出力を選択するように設定さねたときは測温抵抗
体８０には電源８１の場合より大きな値の定電流が流れ
る。

測温抵抗体８０には、このようにその抵抗値を測定する
ために定電流を流す必要があるが、この定電流によって
、測温抵抗体８０は発熱をして温度が上昇する。こわを
自己加熱と呼んでいる。自己加熱によって、測温抵抗体
８０は、その温度が周囲の温度より高くなるので、通常
は自己加熱による温度上昇が無視できるような電流値が
設定される。

こむに対して電源８２の定電流値は、自己加熱による温
度上昇が大きくなるような値が選ばれている。スイッチ
８３が電源８２の出力を選択するように設定した場合は
、自己加熱による温度上昇が起こる。この温度上昇をセ
ンサ故障検出のための試験信号として利用する。

抵抗温度計は、断線時またはショート時に抵抗値が無限
大あるいはゼロとなる。従って、このような故障時には
、前記のような試験信号を用いなくても、センサ故障検
出が可能である。しかし、よりきめの細かい異常の判定
を必要とする場合には１本発明を利用することによって
可能となる。

即ち、断線またはショートに至らない故障を、自己加熱
による温度上昇の大きさによって判定することが可能と
なる。

この場合においても、線８４の出力波形は常時の検出動
作による出力波形と、試験信号によるセンサ出力波形と
が重畳される。即ち、スイッチ８３が電源８２の出力を
選択している場合においても、測温抵抗体８０は測温状
態にある。そして、自己加熱による温度上昇は、それに
重畳されているに過ぎない。

一般に通常の検出動作においては、検出対象の温度変化
が遅い場合が多い。従って、試験信号によるセンサ出力
波形の周波数を通常の検出におけるセンサ出力波形より
も高い周波数になるように、その周波数帯域をずらせる
ことが可能である。また、試験時には、常時の検出時と
測温抵抗体８０に流す電流値が異なるので、このために
線８４の出力電圧に変化を生じる。しかし電流値及びそ
のタイミングは、センサ波形判定が既知であるようにで
きる。従って、線８４の出力電圧が変化しても抵抗値は
正しく計算することができる。

なお、第２の実施例においては、試験信号によるセンサ
部からの出力波形の周波数帯域を、通常の検出における
周波数帯域に比べて、大きく異なるようにすることがで
きる場合には、センサ出力判定部において複雑なデータ
処理により波形分離を行わなくとも容易に弁別できる。

即ち試験期間を適切に選ぶならば、試験期間中における
通常の検出における温度変化を無視するようにすること
ができる。従って、センサ出力判定部からの制御信号に
よって、試験信号を加えるなどの方法によって、試験期
間を既知にすれば、試験期間中のセンサ部の出力波形は
、試験信号だけによる出力波形であると見なすことがで
きる。

これらの実施例から明らかなように、本発明は各種のバ
リエーションが可能であり、必ずしも試験信号発生部を
独立したハードウェアで構成する必要は無く、要は機能
として試験信号発生機能と、センサ故障を判定するセン
サ出力判定機能とを具えていればよい。そして、このよ
うな機能を具えているものは、本発明に含まれることも
明らかである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によりば、常時のセンサ出
力がゼロであるような受動型センサ故障検出が可能とな
る。しかも、簡単かつ安価に可能な場合が多く、かつき
めの細かい故障の判定が可能となる場合が多い。また、
本発明を利用することによって、より経済性を高め、あ
るいは機能アップを計ることが可能である。従って、本
発明は広く一般に寄与するところが大きく、特にセンサ
故障を検出することが重要な安全・防災・防犯などの分
野に大きく寄与すると考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるセンサ故障検出装置のブロック図
、第２図はセンサ部の詳細なブロック図、第３図は第１
図に示す試験信号発生部の詳細なブロック図、第４図は
第１図に示すセンサ故障検出装置の動作を説明する波形
図、第５図はセンサ出力判定部の詳細なブロック図、第
６図は本発明の第２の実施例を示すブロック図である。 ！・・・センサ部、 ３・・・試験信号発生部、 ６・・・センサ出力判定部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）検出対象から送出される信号を検出するセンサ部
   に発生した故障を含む故障状態を検出する、センサ故障
   検出装置において、 所定のパターンを有する試験信号を発生して前記センサ
   部に供給する試験信号発生部と、 前記試験信号に応答して前記センサ部から出力される出
   力波形を入力し、前記出力波形のパターンが所定の基準
   範囲に含まれるか否かを判定することにより、前記セン
   サ部の故障の有無を判定するセンサ出力判定部とを備え
   たことを、特徴とするセンサ故障検出装置。
2. （２）前記試験信号発生部は、センサ部が、検出対象か
   ら送出される信号に応答して出力する出力波形のパター
   ンと異なるように、設定された試験信号を発生すること
   を特徴とする請求項１に記載のセンサ故障検出装置。
3. （３）前記センサ出力判定部は、センサ部に入力される
   信号が、検出対象から送出される信号と、試験信号発生
   部の試験信号が重畳された信号であるときは、波形のパ
   ターンの差を利用して、前記検出対象から送出される信
   号に応答して出力する信号波形と、試験信号発生部の試
   験信号に応答して出力する信号波形とを分離し、 前記分離された、試験信号に応答して出力する信号波形
   のパターンが、所定の基準範囲に含まれるか否かを判定
   することにより、前記センサ部の故障の有無を判定する
   ことを、特徴とする請求項１または２に記載のセンサ故
   障検出装置。
4. （４）前記センサ出力判定部は、センサ部に入力される
   信号が、検出対象から送出される信号と、試験信号発生
   部の試験信号が重畳された信号であるときは、前記セン
   サ部の出力波形から、前記試験信号のみのときに前記セ
   ンサ部から出力されるべき出力波形を引き算し、 前記引き算した波形に基づいて前記センサ部の故障の有
   無を判定することを特徴とする請求項１または２に記載
   のセンサ故障検出装置。