JPH0654336B2 - State change detector - Google Patents

State change detector

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JPH0654336B2
JPH0654336B2 JP60094614A JP9461485A JPH0654336B2 JP H0654336 B2 JPH0654336 B2 JP H0654336B2 JP 60094614 A JP60094614 A JP 60094614A JP 9461485 A JP9461485 A JP 9461485A JP H0654336 B2 JPH0654336 B2 JP H0654336B2
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line
signal line
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signal
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一好 西堀
寧男 今村
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日本電装株式会社
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は被測定対象の位置や角度等の変化に応じたリニ
アな電圧検出信号を発生する、いわゆるポテンシォメー
タを利用した状態変化検出装置に関し、特に、該ポテン
シォメータとその検出信号の処理を行う処理装置との間
に介在する電源線、接地線及び信号線の断線検出が容易
な状態変化検出装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a state change detection device using a so-called potentiometer, which generates a linear voltage detection signal according to changes in the position, angle, etc. of an object to be measured. In particular, the present invention relates to a state change detection device that facilitates detection of disconnection of a power supply line, a ground line, and a signal line interposed between the potentiometer and a processing device that processes a detection signal of the potentiometer.

[従来の技術] 従来、自動制御技術の進歩及び半導体技術の進歩に相俟
って各種の複雑な装置等をコンピュータによって集中監
視制御するようになった。
[Prior Art] Conventionally, along with the progress of automatic control technology and the progress of semiconductor technology, various kinds of complicated devices have been centrally monitored and controlled by a computer.

例えば車両もその例外ではなく、車載用コンピュータは
その駆動力源となる内燃機関の制御はもとより、変速機
やブレーキ等までも制御している。このような進歩に伴
い、コンピュータ等の集中監視制御装置とその制御対象
である機器、例えば内燃機関やブレーキ油圧系統等とを
結び情報伝達路となるワイヤが複雑にかつ多数配線され
るようになり、これらのワイヤの断線という新たな車両
故障が多数発生するようになった。そこで、近年ではこ
れらの断線による故障を精度高く検出する自己診断機能
をもつ装置の開発が急がれている。
For example, a vehicle is not an exception, and the vehicle-mounted computer controls not only the internal combustion engine, which is the driving force source, but also the transmission and the brake. With such progress, a large number of wires, which are information transmission paths, connecting the centralized monitoring control device such as a computer and the device to be controlled by the device, such as an internal combustion engine or a brake hydraulic system, have become complicated and wired. , A lot of new vehicle failures such as disconnection of these wires have come to occur. Therefore, in recent years, development of a device having a self-diagnosis function for accurately detecting failures due to these disconnections has been urgently required.

ポテンシォメータを利用した状態変化検出装置は、上記
集中監視制御系において各種の事象を検出するセンサ、
例えばスロットルポジションセンサ、エアフロメータ等
として多用されている。この状態変化検出装置は、その
構造上ポテンシォメータに電力供給する接地線と電源線
及び検出出力の得られる信号線の3種のワイヤの配線が
必要であり、上記自己診断機能が特に要求されている。
そこで、従来は第2図に示すような状態変化検出装置が
提案されている。ポテンシォメータ1からなるセンサ3
にはワンチップマイクロコンピュータ5を中心として構
成された検出装置7から接地線G、電源線Vcを通じて
電力が供給される。ポテンシォメータ1の摺動子9は測
定対象の変化に追従して抵抗線R上を摺動するため、信
号線Sには該測定対象の変化に応じた電圧が生じ、アナ
ログ−ディジタル変換器(A/Dコンバータ)11に入
力される。また、このA/Dコンバータ11の入力側で
信号線は抵抗RDによってプルダウンされている。な
お、13はワンチップマイクロコンピュータ5及びポテ
ンシォメータ1に電力を供給している電源である。
A state change detection device using a potentiometer is a sensor that detects various events in the centralized monitoring control system,
For example, it is widely used as a throttle position sensor, an air flow meter, and the like. Due to its structure, this state change detection device requires wiring of three kinds of wires, that is, a ground line for supplying power to the potentiometer, a power line, and a signal line from which a detection output can be obtained, and the self-diagnosis function is particularly required. ing.
Therefore, conventionally, a state change detecting device as shown in FIG. 2 has been proposed. Sensor 3 consisting of potentiometer 1
Is supplied with power from the detection device 7 mainly including the one-chip microcomputer 5 through the ground line G and the power supply line Vc. Since the slider 9 of the potentiometer 1 slides on the resistance line R following the change of the measurement target, a voltage corresponding to the change of the measurement target is generated in the signal line S, and the analog-digital converter (A / D converter) 11 is input. The signal line on the input side of the A / D converter 11 is pulled down by the resistor RD. Reference numeral 13 is a power supply that supplies power to the one-chip microcomputer 5 and the potentiometer 1.

上記従来の状態変化検出装置によれば、プルダウン抵抗
RDを使用しているためにそれまで検出することの不可
能であった接地線G又は信号線Sの断線故障(供にA/
Dコンバータ11の入力がオープンとなる。)の識別が
可能となる。すなわち接地線Gの断線故障時にはプルダ
ウン抵抗RDによって引き上げられた電位がA/Dコン
バータ11に入力され、また信号線Sの断線故障時には
プルダウン抵抗RDによって接地された電位(接地電
位)がA/Dコンバータ11に入力されるのである。
According to the above-mentioned conventional state change detection device, since the pull-down resistor RD is used, the disconnection failure of the ground line G or the signal line S which has been impossible to detect until then (including A /
The input of the D converter 11 is open. ) Can be identified. That is, the potential pulled up by the pull-down resistor RD is input to the A / D converter 11 when the ground line G is broken, and the potential (ground potential) grounded by the pull-down resistor RD is input to the A / D converter 11 when the signal line S is broken. It is input to the converter 11.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら上記のごとき状態変化検出装置も未だに充
分なものではなく、以下のような問題点を有していた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the state change detection device as described above is not yet sufficient, and has the following problems.

すなわち、第2図から明らかなように電源線Vcが断線
故障したときにもA/Dコンバータ11の入力は接地電
位となるために電源線Vcと信号線Sとの断線故障の区
別がつかず、完了な自己診断機能を有するに至っていな
いのである。
That is, as is apparent from FIG. 2, even when the power supply line Vc has a disconnection failure, the input of the A / D converter 11 is at the ground potential, so that the disconnection failure between the power supply line Vc and the signal line S cannot be distinguished. However, they have not yet completed the self-diagnosis function.

また実開昭59−42978号(実公平1−38534
号)に示された断線検出装置では、接地線の断線と信号
線の断線いずれの場合でも基準電圧がA/D変換器に入
力されてしまうため、両者の故障の区別がつかなかっ
た。
In addition, the actual development number 59-42978 (actual fair 1-38534
No. 2), the reference voltage is input to the A / D converter regardless of whether the ground line is disconnected or the signal line is disconnected. Therefore, it is impossible to distinguish between the two failures.

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、3種のワイ
ヤを必要とするポテンシォメータを利用した状態変化検
出装置において、該3種のワイヤのどのワイヤが断線故
障したかを確実に区別、検出することのできる自己診断
機能を備えた状態変化検出装置を提供することを目的と
している。
The present invention has been made in view of the above problems, and in a state change detection device using a potentiometer that requires three types of wires, it is possible to reliably distinguish which of the three types of wires has a wire breakage failure. An object of the present invention is to provide a state change detection device having a self-diagnosis function that can detect the state change.

[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するために本発明の構成した手段は、
第1図の基本的構成図に示すごとく、 接地線LGの接地電圧から所定電位差にある電源線LV
より電力供給を受け、前記電源線LVの電圧までの任意
の電圧信号を被測定対象の状態変化に応じて信号線LS
より出力するポテンシォメータC1と、 該ポテンシォメータC1の信号線LSからの電圧信号を
入力し、前記被測定対象の状態変化を認識する認識手段
C2と、 を備える状態変化検出装置において、 前記信号線LSと電源線LV、及び信号線LSと接地線
LGの間に、該ポテンシォメータC1と並列に高抵抗素
子R1,R2を接続して、前記信号線LSに前記電源線LV
の電圧と前記接地電圧の中間にあるバイアス電圧を印加
するバイアス手段C3と、 前記信号線LSからの電圧信号に基づいて、前記ポテン
シォメータC1の信号線LS,電源線LV,接地線LG
のいずれが断線したかを判別する断線検出手段C4と、 を有することを特徴とする状態変化検出装置を要旨とし
ている。
[Means for Solving Problems] Means configured according to the present invention for solving the above problems are as follows.
As shown in the basic configuration diagram of FIG. 1, the power supply line LV having a predetermined potential difference from the ground voltage of the ground line LG.
Is supplied with power, and an arbitrary voltage signal up to the voltage of the power supply line LV is supplied to the signal line LS in accordance with the state change of the object to be measured.
In the state change detection device, the potentiometer C1 further outputs the voltage signal from the signal line LS of the potentiometer C1 and the recognition means C2 for recognizing the state change of the object to be measured. High resistance elements R1 and R2 are connected in parallel with the potentiometer C1 between the signal line LS and the power line LV and between the signal line LS and the ground line LG, and the power line LV is connected to the signal line LS.
Bias means C3 for applying a bias voltage intermediate between the voltage of the signal line and the ground voltage, and the signal line LS, power line LV, and ground line LG of the potentiometer C1 based on the voltage signal from the signal line LS.
A state change detecting device is characterized in that it has a disconnection detecting means C4 for discriminating which one has a disconnection.

[作用] 本発明におけるポテンシォメータC1とは、接地線L
G、電源線LV及び信号線LSの3種のワイヤ接続を必
要とする一般的なセンサで、接地線LGと電源線LVと
の間に電圧を印加して駆動され、被測定対象の状態変化
に応じた電圧信号を信号線LSより出力する。例えば、
摺動抵抗器の両端を接地線LG又は電源線LVで接続
し、摺動子に信号線LSを接続するもの等が最も一般的
な構成である。そして、この摺動子が被測定対象の位置
や角度等に応じて摺動し、信号線LSには該被測定対象
の状態変化に応じた電圧信号が発生するのである。
[Operation] The potentiometer C1 in the present invention means the ground wire L
A general sensor that requires three types of wire connections of G, a power supply line LV, and a signal line LS, is driven by applying a voltage between the ground line LG and the power supply line LV, and changes the state of the measured object. The voltage signal according to the above is output from the signal line LS. For example,
The most general configuration is one in which both ends of the sliding resistor are connected by a ground line LG or a power supply line LV and the signal line LS is connected to the slider. The slider slides according to the position, angle, etc. of the object to be measured, and a voltage signal corresponding to the change in the state of the object to be measured is generated on the signal line LS.

認識手段C2とは、上記ポテンシォメータC1の信号線
LSからの電圧信号を入力して被測定対象の状態変化を
認識するものである。従って、予め信号線LSの出力電
圧と被測定対象の状態変化との関係を把握しておくこと
で達成される。また、信号線LSの電圧変化は接地線L
Gを基準とした電位の変化であるから、認識手段C2は
その内部に該接地線LGと同一電位の基準電位を有して
いる。例えばポテンシォメータC1と接地線を共通とし
た構成で、信号線LSの電圧変化に応じたスイッチング
動作を行うものや、信号線LSの電圧変化をディジタル
情報に変換して各種のプログラム処理に供する等で達成
される。
The recognizing means C2 is for recognizing a change in the state of the object to be measured by inputting a voltage signal from the signal line LS of the potentiometer C1. Therefore, this is achieved by grasping the relationship between the output voltage of the signal line LS and the state change of the measured object in advance. In addition, the voltage change of the signal line LS depends on the ground line L.
Since it is a change in potential with G as a reference, the recognizing means C2 has a reference potential that is the same as the ground line LG therein. For example, the configuration in which the potentiometer C1 and the ground line are common is used to perform a switching operation according to the voltage change of the signal line LS, and the voltage change of the signal line LS is converted into digital information for use in various program processes. Etc.

本発明の状態変化検出装置は更に以下のようなバイアス
手段C3を有する。これは、信号線LSと電源線LV、
及び信号線LSと接地線LGの間に、ポテンシォメータ
C1と並列に高抵抗素子R1,R2を接続して、信号線LS
に電源線LVの電圧と接地電圧の中間にある、即ち、2
つの高抵抗素子R1,R2で分圧した電圧であるバイアス電
圧を、信号線LSに印加するものである。例えば、ポテ
ンシォメータC1が前述した例のごとく摺動抵抗であ
り、上記のごとく分圧抵抗によってその信号線LSを分
圧したときには、該分圧抵抗によって信号線LSの信号
電圧が変化することも考えられる。従って、分圧抵抗を
ポテンシォメータC1の抵抗値に比べて非常に大きな値
とし、電源線LVからの電流の大部分はポテンシォメー
タC1に流入するように設計するのが好ましい。また、
断線検出手段C4は、断線した位置によって、即ち、信
号線LS,電源線LV,接地線LGのどこが断線したか
によって、信号線LSからの電圧信号が異なるので、こ
の電圧信号に基づいて、ポテンシォメータC1の信号線
LS,電源線LV,接地線LGのいずれが断線したかを
判別するものである。
The state change detecting device of the present invention further has the following bias means C3. This is the signal line LS and the power supply line LV,
Also, the high resistance elements R1 and R2 are connected in parallel with the potentiometer C1 between the signal line LS and the ground line LG to connect the signal line LS.
Is between the voltage of the power supply line LV and the ground voltage, that is, 2
A bias voltage, which is a voltage divided by the two high resistance elements R1 and R2, is applied to the signal line LS. For example, when the potentiometer C1 is a sliding resistance as in the above-described example, and when the signal line LS is divided by the voltage dividing resistance as described above, the signal voltage of the signal line LS changes due to the voltage dividing resistance. Can also be considered. Therefore, it is preferable to design the voltage dividing resistor to have a value much larger than the resistance value of the potentiometer C1 so that most of the current from the power supply line LV flows into the potentiometer C1. Also,
The disconnection detection means C4 determines the potentiometer based on this voltage signal because the voltage signal from the signal line LS is different depending on the disconnection position, that is, which of the signal line LS, the power supply line LV, and the ground line LG is disconnected. This is to determine which of the signal line LS, the power supply line LV, and the ground line LG of the meter C1 is disconnected.

以下、本発明をより具体的に説明するために実施例を挙
げて詳述する。
Hereinafter, in order to describe the present invention more specifically, examples will be described in detail.

[実施例] 第3図は実施例の状態変化検出装置の電気回路図を表わ
したものである。図において20がセンサ部で、図示し
ない被測定対象の状態変化、例えば回転角度の変化に応
じて摺動子21aが抵抗線21R上を摺動するポテンシ
ォメータ21を内蔵している。また、23は状態変化を
2値的に検出する状態スイッチで、図示しない被測定対
象の回転角度がθsまでの変化であれば「ON」状態と
なり、θs以上の変化のとき「OFF」状態となるもの
である。電源線L1は検出装置30内蔵の電源31から
電圧V0を常時印加されており、ポテンシォメータ21
の抵抗線21Rの一端に接続される。この抵抗線21R
の他方端は前述の状態スイッチ23の一端と同じ接地線
L4に接続されており、かつこの接地線L4が電源31
の接地点に接続されることで抵抗線21Rに対する電力
供給が行われる。ポテンシォメータ21の摺動子21a
が接続される信号線L2及び状態スイッチ23の他方端
に接続されるスイッチ出力線L3の2本のワイヤによっ
て検出装置30は図示しない被測定対象の角度変化を認
識するのである。この認識を行うものが検出装置30内
のワンチップマイクロコンピュータ33であり、内部に
有するROMに記憶されているプログラムに従い、以下
の入力信号を処理することで被測定対象の回転角度を検
出する。入力信号の1は状態スイッチ23のスイッチ出
力線L3が接続されるバッファ35の出力であり、もう
1つは信号線L2が接続されるA/Dコンバータ37の
出力である。すなわち、状態スイッチ23の「ON」又
は「OFF」の2値状態と、信号線L2のアナログ変化
する電圧のディジタル変換値の2つの状態から検出を行
う。更に、この信号線L2はバイアス抵抗Rb1とRb2と
によって電圧VMにバイアスされている。
[Embodiment] FIG. 3 shows an electric circuit diagram of a state change detecting device of an embodiment. In the figure, reference numeral 20 denotes a sensor portion, which has a built-in potentiometer 21 in which a slider 21a slides on a resistance wire 21R according to a change in the state of an object to be measured (not shown), for example, a change in a rotation angle. Reference numeral 23 is a state switch for detecting a state change in a binary manner, which is in an "ON" state when the rotation angle of the object to be measured (not shown) changes up to θs, and an "OFF" state when the rotation angle is θs or more. It will be. The voltage V0 is constantly applied to the power supply line L1 from the power supply 31 built in the detection device 30, and the potentiometer 21
Is connected to one end of the resistance wire 21R. This resistance wire 21R
Is connected to the same ground line L4 as the one end of the state switch 23 described above, and this ground line L4 is connected to the power supply 31.
Power is supplied to the resistance wire 21R by being connected to the ground point. Slider 21a of potentiometer 21
The detection device 30 recognizes an angle change of the object to be measured (not shown) by the two wires of the signal line L2 connected to and the switch output line L3 connected to the other end of the state switch 23. The one that performs this recognition is the one-chip microcomputer 33 in the detection device 30, which detects the rotation angle of the object to be measured by processing the following input signals according to the program stored in the internal ROM. One of the input signals is the output of the buffer 35 to which the switch output line L3 of the state switch 23 is connected, and the other is the output of the A / D converter 37 to which the signal line L2 is connected. That is, the detection is performed based on two states, that is, the binary state of the state switch 23, which is “ON” or “OFF”, and the digital conversion value of the analog changing voltage of the signal line L2. Further, the signal line L2 is biased to the voltage VM by the bias resistors Rb1 and Rb2.

第4図はセンサ20の出力と被測定対象の回転角度との
関係を図示したものである。被測定対象はその構造上角
度θ1からθ2までの間の任意の回転角度を取り得るも
のであるとする。ポテンシォメータ21の信号線L2出
力は上記説明より明らかなようにO[V]からV0
[V]まで変化可能であるが、上記被測定対象の回転可
能範囲内においてV1[V]からV5[V]までの電圧
回転角特性のリニアリティを保証している。この特性
は、前述のバイアス抵抗Rb1及びRb2を共に抵抗線21
Rの抵抗値と比べて非常に大きな値に選択し、ポテンシ
ォメータ内抵抗線21Rの特性をリニアに設計すること
により容易に得られる。また、スイッチ出力線L3から
の出力は角度θsを境として「ON」、「OFF」の2
値的変化をなす。
FIG. 4 illustrates the relationship between the output of the sensor 20 and the rotation angle of the object to be measured. It is assumed that the object to be measured can take an arbitrary rotation angle between the angles θ1 and θ2 due to its structure. As apparent from the above description, the output of the signal line L2 of the potentiometer 21 is from O [V] to V0.
Although it can be changed to [V], the linearity of the voltage rotation angle characteristic from V1 [V] to V5 [V] is guaranteed within the rotatable range of the measured object. This characteristic is that the above-mentioned bias resistors Rb1 and Rb2 are both connected to the resistance line 21.
It can be easily obtained by selecting a very large value as compared with the resistance value of R and designing linearly the characteristic of the resistance wire 21R in the potentiometer. In addition, the output from the switch output line L3 is “ON” or “OFF” with the angle θs as a boundary.
Make a value change.

このような状態変化検出装置によれば、被測定対象の回
転角度変化をリニアな電圧変化として検出可能であるた
め、例えばワンチップマイクロコンピュータ33内のR
OMに、第4図に示すようなマップを用意しておけばそ
の検出電圧から回転角度を正確に認識することができる
のである。更に、本実施例の状態変化検出装置は、以下
の動作によりポテンシォメータ21に接続される3つの
ワイヤL1、L2、L4のいずれかが、センサ20から
検出器30に至るまでの間で断線故障を生じたとき正確
にその故障を検出できるのである。まず第1に電源線L
1が断線したとき、このときには信号線L2にはバイア
ス抵抗Rb1ともう1つのバイアス抵抗Rb2及びポテンシ
ォメータ21の摺動子21aの位置する点から接地点に
至るまでの抵抗とによって分圧された電圧が信号線L2
に発生する。前述のごとく、ポテンシォメータ21の抵
抗線の抵抗値はバイアス抵抗に比較して小さな値として
いるため、この分圧された電圧は極めて低い値となる。
従って、この電圧値(VL)を前述の測定のために使用
する電圧V1〜V5よりも低い値となるように抵抗線2
1Rとバイアス抵抗Rb1、Rb2を設計すれば電源線L1
の断線検出が簡単に達成できる。例えば抵抗比で約30
0倍(21R=5KΩ,Rb1=1.5M,Rb2=1M)
であればよい。
According to such a state change detection device, a change in the rotation angle of the object to be measured can be detected as a linear voltage change. Therefore, for example, the R in the one-chip microcomputer 33 is changed.
If the map as shown in FIG. 4 is prepared in the OM, the rotation angle can be accurately recognized from the detected voltage. Further, in the state change detecting device of the present embodiment, any of the three wires L1, L2, L4 connected to the potentiometer 21 is disconnected between the sensor 20 and the detector 30 by the following operation. When a failure occurs, it can be detected accurately. First of all, the power line L
When 1 is disconnected, at this time, the signal line L2 is divided by the bias resistance Rb1, another bias resistance Rb2, and the resistance from the point where the slider 21a of the potentiometer 21 is located to the ground point. Voltage is signal line L2
Occurs in. As described above, since the resistance value of the resistance wire of the potentiometer 21 is smaller than the bias resistance, the divided voltage has an extremely low value.
Therefore, the resistance wire 2 is set so that this voltage value (VL) becomes lower than the voltages V1 to V5 used for the above-described measurement.
Power line L1 if 1R and bias resistors Rb1 and Rb2 are designed
Disconnection detection can be easily achieved. For example, the resistance ratio is about 30
0 times (21R = 5KΩ, Rb1 = 1.5M, Rb2 = 1M)
If

次に、接地線L4の断線故障が発生した場合について説
明する。このとき信号線L2に発生する電圧は、バイア
ス抵抗Rb1及び電源線L1から摺動子21aに至るまで
の抵抗線21Rの抵抗ともう1つのバイアス抵抗Rb2と
で電源電圧を分圧した電圧である。前述のごとく抵抗線
21Rの抵抗値はバイアス抵抗に比べて極めて低い値で
ある。よって、このような分圧によって信号線に生じる
電圧は極めて電源電圧V0に近い値となる。従って、こ
の電源電圧V0に近い電圧値(VH)をポテンシォメー
タ21の測定に使用する電圧V1〜V5よりも高い値と
なるように設計すればよい。これは前述と同一の、抵抗
線21Rの抵抗値に比較してバイアス抵抗Rb1、Rb2の
値が極めて大きいという条件であり、例えば前記のよう
な抵抗比とすればよい。
Next, a case where a disconnection failure of the ground line L4 occurs will be described. At this time, the voltage generated on the signal line L2 is a voltage obtained by dividing the power supply voltage by the bias resistance Rb1 and the resistance of the resistance line 21R from the power supply line L1 to the slider 21a and another bias resistance Rb2. . As described above, the resistance value of the resistance wire 21R is extremely lower than that of the bias resistance. Therefore, the voltage generated on the signal line due to such voltage division has a value extremely close to the power supply voltage V0. Therefore, the voltage value (VH) close to the power supply voltage V0 may be designed to be higher than the voltages V1 to V5 used for the measurement of the potentiometer 21. This is the same condition as described above, and the values of the bias resistors Rb1 and Rb2 are extremely large compared to the resistance value of the resistance line 21R. For example, the resistance ratio may be set as described above.

次に信号線L2が断線故障した場合について説明する。
このときには信号線L2に入力される電圧はバイアス抵
抗Rb1、Rb2とによって分圧された値(VM)であっ
て、バイアス抵抗Rb1、Rb2の値によって一義的に決定
される値である。従ってワンチップマイクロコンピュー
タ33の判断によりポテンシォメータ21からの出力が
電圧値(VM)で一定となり何らかの変化を生じないと
きには信号線L2が断線故障を生じたものと判断できる
のである。
Next, a case where the signal line L2 has a disconnection failure will be described.
At this time, the voltage input to the signal line L2 is a value (VM) divided by the bias resistors Rb1 and Rb2, and is a value uniquely determined by the values of the bias resistors Rb1 and Rb2. Therefore, when the output from the potentiometer 21 becomes constant at the voltage value (VM) according to the judgment of the one-chip microcomputer 33 and no change occurs, it can be judged that the signal line L2 has a disconnection failure.

更に、この信号線L2の断線を精度良く検出するために
は前記スイッチ出力を利用すればよい。例えば第4図に
示すように信号線L2断線時の出力電圧VMがポテンシ
ォメータ21の検出のための使用電圧(V1〜V5)内
であったとする。このとき、信号線L2からの出力がV
Mであり、あたかも被測定対象の回転角度がθMである
かのように認識される。しかし、そのときのスイッチ出
力が「ON」であれば、被測定対象の角度はθs以下で
あり角度θMというポテンシォメータ21からの出力は
異常であると判明するのである。すなわち、信号線L2
の出力がVMであるときに限り、それが実際に被測定対
象が角度θMの状態であって正常な出力であるのか、又
は信号線L2の断線によるバイアス電圧であるのかの判
断が別れるのである。従って、被測定対象が常に状態を
変化しており一定出力が継続するものでないときには電
圧VMが一定時間出力されたときに信号線L2の断線だ
と判別する等の方法により、まは、その電圧VMの値が
正しいか否かを判断する新たな検出装置、前例のスイッ
チ出力を利用することで精度高く断線を検出することが
可能である。
Further, in order to detect the disconnection of the signal line L2 with high accuracy, the switch output may be used. For example, as shown in FIG. 4, it is assumed that the output voltage VM when the signal line L2 is disconnected is within the use voltage (V1 to V5) for the detection of the potentiometer 21. At this time, the output from the signal line L2 is V
M, which is recognized as if the rotation angle of the measurement target is θM. However, if the switch output at that time is “ON”, the angle of the object to be measured is θs or less, and the output from the potentiometer 21, which is the angle θM, is found to be abnormal. That is, the signal line L2
Only when the output of is the VM, it is judged whether the measured object is actually the normal output with the angle θM or the bias voltage due to the disconnection of the signal line L2. . Therefore, when the measured object is constantly changing the state and the constant output does not continue, it is determined that the voltage VM is output for a certain period of time by the disconnection of the signal line L2 or the like. It is possible to detect the disconnection with high accuracy by using a new detection device for determining whether the value of VM is correct or the switch output of the previous example.

上記した断線判断をワンチップマイクロコンピュータ3
3で実行するときのフローチャートを第5図に示す。
The above-mentioned disconnection judgment is performed by the one-chip microcomputer 3
FIG. 5 shows a flow chart when it is executed in 3.

A/D変換器37からの出力が入力されるとまずその値
VADがVMに等しいか否かが判断され(ステップ10
0)、もしVAD=VMならばもう一つの判断のために
ステップ出力が「ON」又は「OFF」いずれの状態で
あるかの判断がされる(ステップ102)。そして、そ
の出力が「ON」であれば明らかに信号線L2は断線し
たものと判定され(ステップ104)、スイッチ出力が
「OFF」であれば信号線L2は断線しておらず偶然に
被測定対象が角度θMの状態であるためにVMの出力が
生じたものと判断して断線故障は発生していないと判定
(ステップ106)する。一方、VAD≠VMであると
きにはVADがポテンシォメータ21の測定範囲内の出
力であるか否かが問題となり、まず測定範囲最小のV1
との大小比較がなされる(ステップ108)。そしてV
ADが最小値V1よりも更に小さな値であれば電源線L
1が断線したと判定(ステップ110)される。また、
VADがV1より大であったときには、今度は測定範囲
最大のV5との大小比較を行い(ステップ112)、V
AD>V5であれば接地線が断線したものと判定され
(ステップ114)、それ以外、すなわちV1≦VAD
≦V5かつVAD≠VMであるときには断線故障は発生
していないと判定される。(ステップ106)のであ
る。
When the output from the A / D converter 37 is input, it is first determined whether the value VAD is equal to VM (step 10).
0) If VAD = VM, it is judged whether the step output is "ON" or "OFF" for another judgment (step 102). Then, if the output is "ON", it is decided that the signal line L2 is obviously disconnected (step 104), and if the switch output is "OFF", the signal line L2 is not disconnected and the measured line is accidentally measured. Since the target is in the state of the angle θM, it is determined that the VM output has occurred, and it is determined that the disconnection failure has not occurred (step 106). On the other hand, when VAD ≠ VM, it becomes a problem whether VAD is an output within the measurement range of the potentiometer 21. First, V1 of the minimum measurement range is set.
Is compared (step 108). And V
If AD is a value smaller than the minimum value V1, the power supply line L
It is determined that 1 is disconnected (step 110). Also,
When VAD is larger than V1, this time, the size is compared with V5, which is the maximum measurement range (step 112), and V
If AD> V5, it is determined that the ground wire is broken (step 114), otherwise, that is, V1 ≦ VAD.
When ≦ V5 and VAD ≠ VM, it is determined that no disconnection failure has occurred. (Step 106).

従って、本実施例の状態変化検出装置はポテンシォメー
タ21出力から被測定対象の状態変化を正確に認識する
ことができるとともに、ポテンシォメータ21に使用さ
れる3種のワイヤのうちいずれかが断線したときにはそ
の断線したワイヤを特定する検出が可能となり、極めて
優れた自己診断機能を兼ね備えたものとなるのである。
しかも、信号線L2の断線検出のときには、より精度を
高めるために状態スイッチ23の出力を利用して二重の
チェックを実行している。これにより極めて信頼性の高
い自己診断機能を有する装置となるのである。
Therefore, the state change detection device of this embodiment can accurately recognize the state change of the object to be measured from the output of the potentiometer 21, and any one of the three types of wires used for the potentiometer 21 can be detected. When the wire is broken, it becomes possible to detect the wire that has been broken, and it has an extremely excellent self-diagnosis function.
Moreover, when the disconnection of the signal line L2 is detected, the double check is executed by using the output of the state switch 23 in order to improve the accuracy. As a result, the device has a highly reliable self-diagnosis function.

上記実施例の応用として、例えば車両のスロットルセン
サに上記センサ20を利用することが考えられる。この
応用によれば、スロットル弁の開度に応じてポテンシォ
メータ21の摺動子21aが摺動するように、かつ状態
スイッチ23をスロットル弁が全閉のアイドル時にのみ
「ON」状態となるアイドルスイッチとして利用すれば
よいのである。このようなスロットルセンサによれば、
前述のごとく、信頼性の高い自己診断機能を備えるため
車両の制御系全体の信頼性向上に役立つばかりか、断線
故障時には正確にその断線箇所を報知することも可能で
保守、点検等のサービス面の向上を達成できるのであ
る。
As an application of the above embodiment, it is possible to use the sensor 20 as a throttle sensor of a vehicle, for example. According to this application, the slider 21a of the potentiometer 21 slides according to the opening degree of the throttle valve, and the state switch 23 is set to the "ON" state only when the throttle valve is fully closed. It can be used as an idle switch. According to such a throttle sensor,
As mentioned above, since it has a highly reliable self-diagnosis function, it not only helps improve the reliability of the entire vehicle control system, but it can also accurately notify the disconnection point in the event of a disconnection failure, and maintenance and inspection etc. Can be achieved.

また、例えば上記実施例において、状態スイッチ23は
必須なものではなく、かつ種々の態様により代用される
ものである。すなわち前記例と同じく車両のスロットル
センサとしてポテンシォメータ21を利用する場合を考
えると、車両内燃期間の回転数がある程度以上に上昇し
たとすると、当然バイアス電圧VMを信号線L2から発
生すると同じ程度にスロットル弁を開制御しているはず
である。従って、第5図に示したステップ102の処理
に代えて内燃期間回転数がある程度以上に上昇している
ときに信号L2出力がVM以上か否かを判定し、回転数
が高いにも拘らずL2信号出力がVMであれば、L2断
線故障状態にあると判断してもよい。
Further, for example, in the above-mentioned embodiment, the state switch 23 is not indispensable and can be substituted in various modes. That is, considering the case where the potentiometer 21 is used as the throttle sensor of the vehicle as in the above example, if the rotational speed during the internal combustion period of the vehicle rises above a certain level, the bias voltage VM is naturally generated from the signal line L2. The throttle valve should be controlled to open. Therefore, instead of the process of step 102 shown in FIG. 5, it is determined whether the signal L2 output is VM or higher when the internal combustion period rotational speed is increased to a certain level or more, and the rotational speed is high regardless of the high rotational speed. If the L2 signal output is VM, it may be determined that the L2 disconnection failure state exists.

[発明の効果] 以上実施例を挙げて詳述したごとく、本発明の状態変化
検出装置は、 ポテンシォメータに使用されている3種のワイヤ、電源
線、接地線又は信号線のいずれかが断線故障を生じたと
しても、どのワイヤに断線故障を生じたかを常に正確に
検出することができる優れた自己診断機能を有すること
になるのである。
[Effects of the Invention] As described in detail with reference to the above embodiments, the state change detection device of the present invention includes any one of the three types of wires used in the potentiometer, the power supply line, the ground line, and the signal line. Even if a disconnection failure occurs, it has an excellent self-diagnosis function that can always accurately detect which wire has a disconnection failure.

このような状態変化検出装置を例えば車両の制御装置に
利用すれば、制御装置全体としての信頼性が向上するば
かりでなく、断線故障に対する保守等のサービス向上も
合わせて達成できる。
If such a state change detection device is used for a vehicle control device, for example, not only the reliability of the control device as a whole is improved, but also service improvement such as maintenance for disconnection failure can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の基本的構成図、第2図は従来のポテン
シォメータシステムの電気回路図、第3図は実施例の状
態変化検出装置の電気回路図、第4図はその出力説明
図、第5図はその断線判断ルーチンのフローチャートを
示す。 C1…ポテンシォメータ C2…認識手段、C3…バイアス手段 LV…電源線、LS…信号線 LG…接地線 31…電源 33…ワンチップマイクロコンピュータ 37…A/Dコンバータ
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention, FIG. 2 is an electric circuit diagram of a conventional potentiometer system, FIG. 3 is an electric circuit diagram of a state change detecting device of an embodiment, and FIG. 5 and 5 show a flowchart of the disconnection judgment routine. C1 ... Potentiometer C2 ... Recognition means, C3 ... Biasing means LV ... Power supply line, LS ... Signal line LG ... Ground wire 31 ... Power supply 33 ... One-chip microcomputer 37 ... A / D converter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】接地線の接地電圧から所定電位差にある電
源線より電力供給を受け、前記電源線の電圧までの任意
の電圧信号を被測定対象の状態変化に応じて信号線より
出力するポテンシォメータと、 該ポテンシォメータの信号線からの電圧信号を入力し、
前記被測定対象の状態変化を認識する認識手段と、 を備える状態変化検出装置において、 前記信号線と電源線、及び信号線と接地線の間に、該ポ
テンシォメータと並列に高抵抗素子を接続して、前記信
号線に前記電源線の電圧と前記接地電圧の中間にあるバ
イアス電圧を印加するバイアス手段と、 前記信号線からの電圧信号に基づいて、前記ポテンシォ
メータの信号線,電源線,接地線のいずれが断線したか
を判別する断線検出手段と、 を有することを特徴とする状態変化検出装置。
1. A potentiometer which receives power from a power supply line having a predetermined potential difference from the ground voltage of the ground line and outputs an arbitrary voltage signal up to the voltage of the power line from the signal line in accordance with a change in the state of an object to be measured. Meter and the voltage signal from the signal line of the potentiometer,
A state change detection device comprising: a recognition unit that recognizes a state change of the measurement target; and a high resistance element in parallel with the potentiometer between the signal line and the power line and between the signal line and the ground line. Bias means for connecting and applying a bias voltage between the voltage of the power supply line and the ground voltage to the signal line, and a signal line of the potentiometer based on a voltage signal from the signal line, a power supply A state change detecting device comprising: a disconnection detecting means for determining which of a wire and a ground wire is disconnected.
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