JPWO2010100754A1 - 検出システム及び電気システム - Google Patents

Abstract

検出システムのような電気システムにおいて、簡易な構成で信号線の抵抗状態を検出可能とすることにある。本発明に係る検出システムは、特定の物理量を検出する検出部（１１２）と、前記検出部（１１２）からの出力を処理する処理装置（２００）と、前記検出部と前記処理装置との間を電気的に接続する導電線（Ｌ１，１０１；Ｌ２，１０２；Ｌ３，１０３）と、前記検出部（１１２）側で前記導電線に電気的に接続される監視用導電線（Ｌ１ａ，１０１ａ；Ｌ２ａ，１０２ａ；Ｌ３ａ，１０３ａ）とを備え、前記導電線と前記監視用導電線との接続点における電位を前記監視用導電線によって検出することによって、前記導電線の抵抗状態を検出する。

Description

本発明は、複数の回路間で電源供給又は信号通信を行う電気システムに関し、特に、特定の物理量を検出して処理する検出システムに関する。

車両において、制動装置の制動力を補助する負圧ブースタの圧力を検出する検出システムは、負圧ブースタ圧力を検出する圧力センサと、圧力センサからの出力を処理する処理装置（例えば、ＥＣＵ）とから構成される。このシステムでは、処理装置から圧力センサに電源電圧を供給する電源ラインと、処理装置から圧力センサに接地電位を供給する接地ラインと、圧力センサからの出力を処理装置に供給する検出信号ラインを含む信号線によって、圧力センサと処理装置の間が相互に接続されている。圧力センサは、樹脂製のハウジング内にセンサチップ又は回路基板を収容した構成であり、ハウジングには、凹部の形状にコネクタ部が成形されており、この凹部には各信号線（電源ライン、接地ライン、検出信号ライン）の一端を接続したコネクタが嵌合される。各信号線の他端もコネクタによりＥＣＵに接続される。

しかしながら、圧力センサが負圧ブースタ上に設置されるため、負圧ブースタで発生する振動が圧力センサに直接伝達され、この振動により、圧力センサと各信号線との接続部における接触不良に起因して、各信号線の抵抗値が増大するおそれがある。各信号線の断線は、検出信号ラインからの信号を監視することで検出することが可能であるが、接触不良により抵抗値が変化した場合には、検出信号ラインからの信号レベルが正常範囲内となることがあり、信号線の異常を検出できないおそれがある。負圧ブースタの圧力検出システムでは、このような信号線の抵抗値の増加に起因して、所望の負圧が発生していないにも関わらず、センサの出力によって所望の負圧を発生していると判断してしまうと、車両の制動が必要な場合に十分な制動力が得られず、危険な状態となる可能性も否定できない。

検出システムにおける信号線の異常を検出する技術としては、例えば、特許文献１及び２に記載されたものがある。特許文献１には、検出装置１と処理装置２とを備える検出システムにおいて、検出装置１の検出部１０から処理装置２の処理部２２に入力される信号の経路を２つ設け、２つの信号経路における信号を比較することによって接地線Ｌ２の断線を検出する構成が記載されている。

特許文献２には、圧力センサ２０とＥＣＵ１０とが電源ラインＬｐ、検出信号ラインＬｏ及び接地ラインＬｇで接続されたセンサシステムにおいて、５Ｖの電圧を供給するレギュレータ１１と電源ラインＬｐとの間にスイッチ１２を配置した構成が開示されている（図１参照）。この構成では、通常運転時にはスイッチ１２によりレギュレータ１１と電源ラインＬｐとを接続し、故障検出時にはレギュレータ１１の出力を検出信号ラインＬｏに切り替え、レギュレータ１１、検出信号ラインＬｏ、圧力センサ２０、接地ラインＬｇからレギュレータ１１に戻る電流を検出して、検出値を基準値と比較することによって検出信号ラインＬｏの不良を検出する。
特開２００８−２０９２３０号公報 特開２００１−１９４２５６号公報

上述した特許文献１の構成では、接地線Ｌ２の断線の有無を検出できるが、接地線Ｌ２の接触不良による抵抗値の増大を検出することはできない。また、電流経路を追加するためにオペアンプ等の電子素子を追加する必要があり、回路構成が複雑である。

特許文献２の構成では、検出信号ラインＬｏにおける抵抗変化を検出することができるが、故障検出のために圧力検出を一時的に停止する必要があり、電流経路を切り替えるためのスイッチが必要である。

本発明の目的は、検出システムのような電気システムにおいて、簡易な構成で信号線の抵抗状態を検出可能とすることにある。

本発明の一実施態様は、検出システムに関する。この検出システムは、特定の物理量を検出する検出部（１１２）と、前記検出部（１１２）からの出力を処理する処理装置（２００）と、前記検出部と前記処理装置との間を電気的に接続する導電線（Ｌ１，１０１；Ｌ２，１０２；Ｌ３，１０３）と、前記検出部（１１２）側で前記導電線に電気的に接続される監視用導電線（Ｌ１ａ，１０１ａ；Ｌ２ａ，１０２ａ；Ｌ３ａ，１０３ａ）とを備え、前記導電線と前記監視用導電線との接続点における電位を前記監視用導電線によって検出することによって、前記導電線の抵抗状態を検出する。

本発明の一実施態様では、前記接続点の電位によって、前記導電線が高抵抗状態となる異常を検出する。

本発明の一実施態様では、前記導電線を含む経路上の電位を基準値とし、前記接続点の電位を前記基準値と比較することによって、前記導電線の抵抗状態を検出する。

本発明の一実施態様では、前記監視用導電線からの出力に基づいて、前記監視用導電線の断線を更に検出する。

本発明の一実施態様では、前記導電線に直列に電圧補正用の抵抗（Ｒ３）が接続され、該抵抗（Ｒ３）によって、前記導電線が正常である場合（低抵抗状態である場合）の前記接続点の電位を調整する。

本発明の一実施態様では、前記検出部（１１２）は、圧力センサであり、車両の負圧ブースタに取り付けられる。本発明の一実施態様では、前記検出部（１１２）は、ハウジング（１１０）内に収容され、該ハウジングに設けられた電極に前記導電線が接続される。

本発明の一実施態様は、電気システムに関する。この電気システムは、第１の電気回路（１１２）と、第２の電気回路（２００）と、前記第１の電気回路（１１２）と前記第２の電気回路（２００）との間を電気的に接続する導電線（Ｌ１，１０１；Ｌ２，１０２；Ｌ３，１０３）と、前記第１の電気回路（１１２）側で前記導電線に電気的に接続される監視用導電線（Ｌ１ａ，１０１ａ；Ｌ２ａ，１０２ａ；Ｌ３ａ，１０３ａ）とを備え、前記導電線と前記監視用導電線との接続点における電位を前記監視用導電線によって検出することによって、前記導電線の抵抗状態を検出する。

本発明の第１実施形態に係る検出システムの回路図。 第１実施形態に係る検出システムの回路図において、接地ラインが高抵抗状態となった場合の回路図。 第１実施形態に係る検出システムの回路図において、センサチップの外部で監視ラインと接地ラインとを接続する場合の回路図。 本発明の第２実施形態に係る検出システムの回路図。 本発明の第２実施形態に係る検出システムにおいて、接地ラインが高抵抗状態となった場合の回路図。 本発明の第２実施形態に検出システムにおいて、電圧調整用の抵抗を検出装置内に配置した変形例。 第１実施形態に係る検出システムの回路図において、接地ラインが高抵抗状態となった場合の等価回路図。 第２実施形態に係る検出システムの回路図において、接地ラインが高抵抗状態となった場合の等価回路図。 本発明の一実施形態を電源ライン及び検出信号ラインに適用した回路図。

符号の説明

１ 検出システム
１００ 検出装置（センサ装置）
２００ 処理装置（ＥＣＵ）
１０１、Ｌ１、２０１ 検出信号ライン
１０２、Ｌ２、２０２ 電源ライン
１０３、Ｌ３、２０３ 接地ライン
１０１ａ〜１０３ａ、Ｌ１ａ〜Ｌ３ａ、２０１ａ〜２０３ａ 監視ライン
Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ１ａ〜Ｐ３ａ 電極
Ｔ１〜Ｔ３、Ｔ１ａ〜Ｔ３ａ 端子
１１０ ハウジング
１１１ センサチップ
１１２ 検出回路部
２１０ アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）
２２０ 処理部
Ｒ２，Ｒ３ 抵抗
Ｖｃｃ 電源電圧源、電源電圧

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る検出システムの回路図を示す。ここでは、車両の制動装置を補助するための負圧ブースタの圧力を検出するために使用される検出システムを例に挙げて説明するが、本発明は、検出システムに限定されるものではなく、複数の回路間で電源供給又は信号通信を行う構成であれば、任意の電気システムに適用可能である。

[回路構成]
図１に示す検出システム１は、検出装置１００と処理装置２００とを備え、検出装置１００と処理装置２００との間は信号線（導電線）Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ３ａによって電気的に接続されている。検出装置１００は、圧力検出装置であり、車両の制動装置の補助を行う負圧ブースタ（図示せず）に装着されて負圧ブースタ内の圧力（負圧）を検出する検出装置である。処理装置２００は、例えば、車両に搭載される電子制御装置（ＥＣＵ）であり、検出装置１００から圧力検出信号を受信し、この圧力検出信号を車両の各種制御に用いる。

信号線Ｌ１は、検出装置１００における圧力検出信号を処理装置２００に出力する検出信号ラインであり、検出装置１００の検出信号電極Ｐ１と処理装置２００の検出信号端子Ｔ１に接続される。信号線Ｌ２は、処理装置２００から検出装置１００に電源電圧Ｖｃｃ（例えば、５Ｖ）を供給する電源ラインであり、検出装置１００の電源電極Ｐ２と処理装置２００の電源端子Ｔ２に接続される。信号線Ｌ３は、処理装置２００から検出装置１００に接地電位（ＧＮＤ）を供給する接地ラインであり、検出装置１００の接地電極Ｐ３と処理装置２００の接地端子Ｔ３に接続される。信号線Ｌ３ａは、接地ラインＬ３の異常を監視し検出するための監視ラインであり、接地ラインＬ３の検出装置１００側での電位Ｖ２’を処理装置２００に供給する。

検出装置１００は、樹脂成形されたハウジング１１０と、ハウジング１１０内に設置されたセンサチップ１１１とを備えている。センサチップ１１１は、圧力検出部１１２を備え、圧力検出部１１２には、例えば、ダイヤフラムと抵抗ブリッジとからなる圧力センサ、増幅回路等が設けられている。センサチップ１１１と信号線Ｌ１〜Ｌ３との間は、検出信号ライン１０１、電源ライン１０２、接地ライン１０３、監視ライン１０３ａとしてのワイヤ１０１〜１０３、１０３ａによって接続されており、ワイヤ１０１〜１０３、１０３ａを介して圧力検出部１１２が信号線Ｌ１〜Ｌ３と接続されている。圧力検出部１１２は、負圧ブースタ内の圧力を検出し、圧力検出信号を検出信号ライン１０１、検出信号電極Ｐ１、検出信号ラインＬ１を介して、処理装置２００の検出信号端子Ｔ１に出力する。更に、圧力検出信号は、検出信号ライン２０１を介して、ＡＤＣ２１０の検出信号端子２１１に入力される。また、圧力検出部１１２には、処理装置２００の電源Ｖｃｃから電源ライン２０２、電源端子Ｔ２、電源ラインＬ２、電源電極Ｐ２及び電源ライン１０２を介して電源電圧Ｖｃｃが供給される。また、圧力検出部１１２には、処理装置２００の接地ライン２０３から接地端子Ｔ３、接地ラインＬ３、接地電極Ｐ３及び接地ライン１０３を介して接地電位ＧＮＤが供給される。

ハウジング１１０には、樹脂成形の際に、信号線Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ３ａの一端に取り付けられたコネクタ（図示せず）を受け入れる凹部が形成されており、この凹部の底面をハウジングの内外に貫通して、信号線Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ３ａの各々に対応する櫛歯状の電極Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ３ａが設けられている。この凹部及び電極Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ３ａが検出装置１００側のコネクタを構成する。ハウジング１１０の凹部に、信号線Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ３ａ側のコネクタが嵌合されると、信号線Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ３ａが各々電極Ｐ１〜Ｐ３、Ｌ３ａに電気的に接続される。電極Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ３ａは、ハウジング１１０の内側でワイヤ１０１〜１０３、１０３ａの先端部を受け入れる形状に形成され、各電極Ｐ１〜Ｐ３にワイヤ１０１〜１０３、１０３ａの先端が嵌合して接続される。これにより、電極Ｐ１〜Ｐ３を介してワイヤ１０１〜１０３、１０３ａがそれぞれ信号線Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ３ａに導通する。また、接地ラインＬ３，１０３と監視ラインＬ３ａ，１０３ａとは、センサチップ１１１内で導通される。

処理装置２００内には、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）２１０が設けられている。ＡＤＣ２１０は、圧力検出信号が入力される検出信号端子２１１と、処理装置２００内の電源ライン２０２を介して電源電圧Ｖｃｃが供給されるリファレンス端子２１２と、接地ラインＬ３，１０３の処理装置２００側の電位（処理装置２００の接地電位Ｖ１＝ＧＮＤ）が入力される信号端子２１３と、接地ラインＬ３，１０３の検出装置１００側の電位Ｖ２’が、監視ライン１０３ａ，Ｌ３ａ，２０３ａを介して入力される監視端子２１３ａとを備えている。

また、処理装置２００の検出信号端子Ｔ１は、検出信号ライン２０１を介してＡＤＣ２１０の検出信号端子２１１に接続されるとともに、プルアップ抵抗Ｒ２を介して電源ＶＡに接続されている。例えば、Ｒ２＝６８０ｋΩ、ＶＡ＝５．５〜１６Ｖの定電圧とする。検出信号ラインＬ１の断線等によって検出信号端子Ｔ１がオープン状態になった場合には、電圧ＶＡが抵抗Ｒ２、検出信号ライン２０１を介して、ＡＤＣ２１０の検出信号端子２１１に入力される。例えば、信号線Ｌ１〜Ｌ３が正常な場合には、ＡＤＣ２１０に入力される圧力検出信号の電圧は０．２５Ｖ〜４．７５Ｖの範囲で変化し、検出信号ラインＬ１が断線した場合（検出信号端子Ｔ１がオープン状態）に、電源ＶＡから抵抗Ｒ２を介してＡＤＣ２１０に入力される電圧は５Ｖ以上となる。ＡＤＣ２１０への入力電圧の差に基づいて、検出信号ラインＬ１の断線を検出することができる。

このような検出システム１では、処理装置２００の電源Ｖｃｃから電源ライン２０２、電源ラインＬ２，１０２を介して、センサチップ１１１内の圧力検出部１１２に電源電圧Ｖｃｃが供給される。また、圧力検出部１１２からの圧力検出信号は、検出信号ライン１０１，Ｌ１，２０１介して、ＡＤＣ２１０の検出信号端子２１１に供給される。また、処理装置２００の接地電位が、接地ライン２０３から接地ラインＬ３，１０３を介して検出装置１００の圧力検出部１１２に供給される。更に、処理装置２００の接地電位は、接地ライン２０３からＡＤＣ２１０の信号端子２１３に入力されると共に、接地ラインＬ３，１０３と監視ラインＬ３ａ，１０３ａとの接続点の電位Ｖ２’が、監視ライン１０３ａ、監視電極Ｐ３ａ、監視ラインＬ３ａ，２０３ａを経由して、ＡＤＣ２１０の監視端子２１３ａに入力される。

［異状検出処理］
以下、検出システム１における接地ラインの異常検出処理を説明する。この異常検出処理では、圧力検出部１１２側における接地ラインと監視ラインとの接続点の電位Ｖ２’に基づいて、接地ラインの抵抗状態を検出する。以下では、接地ライン２０３の電位（Ｖ１＝ＧＮＤ）を基準値とし、Ｖ１＝０とする。

接地ラインＬ３，１０３が正常な場合には、検出装置１００の接地ライン１０３は、接地ラインＬ３を介して処理装置２００の接地ライン２０３（Ｖ１＝０）に低抵抗状態で接続されており、接続点の電位Ｖ２’は、処理装置２００の接地電位Ｖ１＝０に一致する（Ｖ２’＝０）。

一方、図２に示すように、負圧ブースタの動作による振動により、検出装置１００の接地電極Ｐ３と接地ラインＬ３との接続部又は接地電極Ｐ３と接地ライン１０３との接続部の接触が不良となり接触抵抗が増大して、接地ラインＬ３，１０３上に抵抗ＲＸが発生すると、接続点の電位Ｖ２’は、抵抗ＲＸを介して、処理装置２００の接地ライン２０３（Ｖ１＝０）に接続される。このとき、電源電圧Ｖｃｃは、図７Ａの等価回路に示すように、センサチップ１１１の抵抗値Ｒ０（センサチップ１１１の電源ライン１０１の入力部から接続点（Ｖ２’）までの間の抵抗値）と抵抗ＲＸとによって分圧される。従って、抵抗ＲＸは、接続点の電位Ｖ２’によって、以下の式（１）で算出することができる。

ＲＸ＝Ｖ２’／（Ｖｃｃ−Ｖ２’）＊Ｒ０・・・（１）
抵抗値ＲＸによって接地ラインＬ３の抵抗状態を評価することが可能である。また、接続点の電位Ｖ２’は、抵抗値ＲＸに一対一に対応するため、接続点の電位Ｖ２’を用いて接地ラインの抵抗状態を評価することも可能である。

Ｖｃｃ＝５Ｖ、Ｒ０＝５００Ωとして、抵抗ＲＸ＝１０Ωを接地電極Ｐ３と接地ラインＬ３との間（又は接地電極Ｐ３と接地ライン１０３との間）に接続して、接続点の電位Ｖ２’＝Ｖ２を測定した結果、Ｖ２’＝Ｖ２＝０．０９８Ｖとなった。これを式（１）に代入すると、ＲＸ＝９．９９６Ωとなる。抵抗ＲＸ＝３００Ωを接地電極Ｐ３と接地ラインＬ３との間（又は接地電極Ｐ３と接地ライン１０３との間）に接続した場合、接続点の電位Ｖ２’＝Ｖ２＝１．８９４Ｖとなった。これを式（１）に代入すると、ＲＸ＝３０４．９Ωとなる。この結果、接続点の電位Ｖ２’を測定することにより、接地ラインの抵抗状態を精度良く評価できることが分かる。

接触不良等に起因して抵抗値ＲＸが増加すると接続点の電位Ｖ２’＝Ｖ２も増加するため、接地ラインの抵抗状態の判断は、接続点の電位Ｖ２’又はＡＤＣ２１０への入力Ｖ２を用いて以下のように行えば良い。Ｖ２’＝Ｖ２＝０の場合（ここでは、−１０ｍＶ＜Ｖ２’＝Ｖ２＜１０ｍＶ）には「接地ラインが正常」と判断し、１０ｍＶ≦Ｖ２’＝Ｖ２の場合には「接地ラインが高抵抗状態」と判断することにより、接地ラインＬ３，１０３が高抵抗状態になる異状を検出できる。なお、ここでは、Ｖ２’＝Ｖ２が−１０ｍＶ＜Ｖ２’＝Ｖ２＜１０ｍＶの範囲内である場合に、Ｖ２’＝Ｖ２＝０が所定値（０Ｖ）と一致すると判断しているが、この範囲はＡＤＣ２１０の解像度に応じて適宜決定する。

処理装置２００における具体的な処理は以下の通りである。接地ラインＬ３の処理装置２００側の電位Ｖ１＝０（基準値）がＡＤＣ２１０の信号端子２１３に入力されると共に、接続点の電位Ｖ２’（＝Ｖ２）が監視ライン１０３ａ、監視電極３ａ、監視ラインＬ３ａ，２０３ａを介してＡＤＣ２１０の監視端子２１３ａに入力される。ＡＤＣ２１０は、接地ラインＬ３，１０３の処理装置２００側の電位Ｖ１（基準値）及び接続点の電位Ｖ２を各々デジタル信号に変換して処理部２２０に出力する。処理部２２０は、電位差ΔＶ＝Ｖ２−Ｖ１を算出し、ΔＶが−１０ｍＶ＜ΔＶ＜１０ｍＶであれば「接地ラインが正常」と判断し、一方、ΔＶが１０ｍＶ≦ΔＶであれば「接地ラインが高抵抗状態」と判断し、「接地ラインが高抵抗状態」であることを示す警告表示を行う。

なお、処理部２２０では、Ｖ２’の検出値及び式（１）を用いて、接地ラインの抵抗値ＲＸを算出しても良い。この場合には、抵抗値ＲＸを監視して接地ラインの抵抗値の変化及び高抵抗状態となる異常を検出することが可能である。

上述した本発明の第１実施形態によれば、接地ラインＬ３，１０３と監視ラインＬ３ａ，１０３ａの接続点の電位Ｖ２’を、監視ラインＬ３ａ，１０３ａを介して監視することにより、接地ラインの抵抗状態を検出可能である。従って、接地ラインＬ３，１０３が高抵抗状態になる異常を確実に検出することができる。検出装置１００が負圧ブースタ上に設置される場合、負圧ブースタの動作による振動が検出装置１００に伝達され、接地ラインＬ３，１０３と電極Ｐ３との間の接触が悪くなることによって接触抵抗が増大した場合に、接地ラインＬ３，１０３が高抵抗状態になる異状を確実に検出することができる。また、上述した本発明の第１実施形態によれば、接地ラインの抵抗値ＲＸを検出することが可能である。

また、上記実施形態によれば、接地ラインＬ３，１０３と監視ラインＬ３ａ，１０３ａの接続点の電位Ｖ２’を、監視ラインＬ３ａ，１０３ａを介して監視することによって、接地ラインＬ３，１０３の抵抗状態を直接検出できるので、簡易な構成で確実な異常検出が可能である。

［変形例］
なお、上記では、接地ラインＬ３，１０３と監視ラインＬ３ａ，１０３ａとをセンサチップ１１１内で導通させる場合を例に挙げて説明したが、図３に示すように、監視電極Ｐ３ａと接地電極１０３とを導通させて監視ラインＬ３ａと接地ラインＬ３とを導通させても良い。

上記では、検出装置１００側で接地ラインＬ３，１０３と導通する監視ラインＬ３ａ，１０３ａを設け、接地ラインＬ３，１０３の抵抗状態を検出したが、本実施形態は、図８に示すように、電源ラインＬ２，１０２及び検出信号ラインＬ１，１０１についても適用可能である。電源ラインの場合は、ＡＤＣ２１０の端子２１２に入力される電源電位Ｖｃｃを基準値として用い、電源ラインＬ２，１０２と監視用ラインＬ２ａ，１０２ａとの接続点の電位を監視することによって、電源ラインの抵抗状態を検出する。検出信号ラインの場合には、例えば、負圧ブースタ内の圧力を大気に開放するキャリブレーション時の検出信号電圧（ＡＤＣ２１０の端子２１１に入力される電圧）を基準値として用い、検出信号ラインＬ１，１０１と監視用ラインＬ１ａ，１０１ａとの接続点の電位を検出し、これと基準値とを比較することによって検出信号ラインの抵抗状態を検出する。

なお、ここでは、ＡＤＣ２１０及び処理部２２０が処理装置２００内に設けられる場合を説明したが、処理部２２０が処理装置２００の外部に設けられても良いし、ＡＤＣ２１０及び処理部の両方が処理装置２００の外部に設けられても良い。

また、検出装置１００において、センサチップ１１１の代りにプリント配線板上にセンサ検出部１１２を配置したものを用いても良い。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る検出システムの回路図を示す。第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、それらの説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を以下に説明する。

第１実施形態では、監視ラインＬ３ａ自体が断線した場合には、ＡＤＣ２１０の監視端子２１３ａがオープンとなるためＶ２が接地電位Ｖ１＝となり、Ｖ２＝ΔＶ＝０となる。一方、上述したように、接地ラインが正常な場合にはＶ２＝ΔＶ＝０であるので、監視ラインＬ３ａ自体が断線する異常の場合（Ｖ２＝ΔＶ＝０）と区別できない。すなわち、監視ラインＬ３ａ自体が断線する異常を検出できない。そこで、第２実施形態では、監視ラインＬ３ａ自体が断線する異常の検出を可能とする検出システムを提供する。

図４に示すように、第２実施形態では、検出装置１００において接地ライン２０３上に電位補正用の抵抗Ｒ３（１０Ω）を介装する。

以下、第２実施形態に係る検出システム１における接地ラインの異常検出処理を説明する。接地ラインＬ３，１０３が正常な場合には、接地ラインＬ３，１０３と監視ラインＬ３ａ，１０３ａとの接続点の電位Ｖ２’＝Ｖ２は、抵抗Ｒ３を介して接地ライン２０３に接続されるので、Ｖ１＝０よりも、抵抗Ｒ３による電圧降下分（Ｒ３＝１０Ωで９９ｍＶ）だけ高くなる。よって、第２実施形態では、Ｖ２’＝Ｖ２＝９９ｍＶ（ΔＶ＝Ｖ２−Ｖ１＝０．１Ｖ）が、「接地ラインが正常」と判断する基準となる。これは、第１実施形態における「接地ラインが正常」と判断する基準値Ｖ２’＝Ｖ２＝０（ΔＶ＝０）を、抵抗Ｒ３によって＋０．１Ｖだけ補正することに相当する。

一方、図５に示すように、検出装置１００の電極Ｐ３と接地ラインＬ３との接続部（又は電極Ｐ３と接地ライン１０３との接続部）において接触抵抗が増加し、接地ラインＬ３，１０３上に抵抗ＲＸが発生すると、電源電圧Ｖｃｃは、図７Ｂの等価回路に示すように、センサチップ１１１の抵抗値Ｒ０と、抵抗Ｒ３と、抵抗ＲＸとによって分圧される。従って、抵抗ＲＸは、接続点の電位Ｖ２’によって、以下の式（２）で算出することができる。

ＲＸ＝Ｖ２’／（Ｖｃｃ−Ｖ２’）＊Ｒ０−Ｒ３・・・（２）
Ｖｃｃ＝５Ｖ、Ｒ０＝５００Ω、Ｒ３＝１０Ωとして、抵抗ＲＸがない（ＲＸ＝０）場合の接続点の電位Ｖ２’＝Ｖ２を測定した結果、Ｖ２’＝Ｖ２＝９９ｍＶとなった。これを式（２）に代入すると、ＲＸ＝０．１００Ωとなり、０Ωにほぼ一致する。また、抵抗ＲＸ＝３００Ωを接地電極Ｐ３と接地ラインＬ３との間（又は接地電極Ｐ３と接地ライン１０３との間）に接続した場合には、接続点の電位の測定値は、Ｖ２’＝Ｖ２＝１．９２７Ｖとなり、ＲＸ＝３０３．５Ωとなる。従って、接続点の電位Ｖ２’から抵抗ＲＸの値を求めることができることが分かる。

一方、監視ラインＬ３ａ，１０３ａが断線した場合は、Ｖ２＝０となり、常にＶ１＝Ｖ２＝０、つまりΔＶ＝Ｖ２−Ｖ１＝０となる。上述したように、本実施形態では、「接地ラインが正常」の場合にはＶ２＝ΔＶ＝９９ｍＶであるので、監視ラインが断線した場合（ΔＶ＝０）と、「接地ラインが正常」の場合（ΔＶ＝９９ｍＶ）とを区別可能である。従って、ΔＶ＝０の場合には「監視ラインが断線」と判断すれば良い。

接地ラインの抵抗状態の判断は、接続点の電位Ｖ２’又はＡＤＣ２１０の入力Ｖ２を用いて以下のように行う。９９ｍＶ−１０ｍＶ＜Ｖ２（ΔＶ）＜９９ｍＶ＋１０ｍＶの場合に「接地ラインが正常」と判断し、９９ｍＶ＋１０ｍＶ≦Ｖ２（ΔＶ）の場合に「接地ラインが高抵抗状態」と判断し、−１０ｍＶ＜Ｖ２（ΔＶ）＜１０ｍＶの場合に「監視ラインが断線」と判断すれば良い。なお、ここでは、Ｖ２（ΔＶ）が所定値（０Ｖ、９９ｍＶ）±１０ｍＶの範囲内である場合に、Ｖ２（ΔＶ）が所定値（０Ｖ、９９ｍＶ）と一致すると判断しているが、この範囲はＡＤＣ２１０の解像度に応じて適宜決定する。

処理装置２００における具体的な処理は、以下のようになる。ＡＤＣ２１０は、入力されるアナログ信号Ｖ１，Ｖ２に対応するデジタル信号を出力する。処理部２２０は、デジタル信号Ｖ１，Ｖ２からΔＶ＝Ｖ２−Ｖ１を算出する。処理部２２０は、ΔＶが９９ｍＶ−１０ｍＶ＜ΔＶ＜９９ｍＶ＋１０ｍＶの場合には「接地ラインが正常」と判断し、９９ｍＶ＋１０ｍＶ≦ΔＶの場合には「接地ラインが高抵抗状態」と判断し、−１０ｍＶ＜ΔＶ＜１０ｍＶの場合には「監視ラインが断線」と判断する。

なお、ここでは、処理装置２００内で接地ライン２０３上に抵抗Ｒ３を介装したが、図６に示すように、センサチップ１１１内で接地ライン１０３側に抵抗Ｒ３を介装しても良い。また、電位補正用の抵抗Ｒ３は、接地ライン１０３，２０３に電気的に直列に接続される限り、接地ライン上の何れの箇所に設けても良い。

上述した本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。更に、第２実施形態では、接地ライン２０３，Ｌ３，１０３の経路上に直列に電圧補正用の抵抗Ｒ３を介装したことにより、「接地ラインが正常」と判断するＡＤＣ２１０の入力Ｖ２を抵抗Ｒ３による電圧降下分（９９ｍＶ）だけ補正し、監視ラインＬ３ａ，１０３ａ自体が断線した場合のΔＶ＝０と区別可能とした。これにより、「監視ラインが断線」する異常の検出が可能である。

Claims (8)

1. 検出システムであって、
   特定の物理量を検出する検出部（１１２）と、
   前記検出部（１１２）からの出力を処理する処理装置（２００）と、
   前記検出部と前記処理装置との間を電気的に接続する導電線（Ｌ１，１０１；Ｌ２，１０２；Ｌ３，１０３）と、
   前記検出部（１１２）側で前記導電線に電気的に接続される監視用導電線（Ｌ１ａ，１０１ａ；Ｌ２ａ，１０２ａ；Ｌ３ａ，１０３ａ）とを備え、
   前記導電線と前記監視用導電線との接続点における電位を前記監視用導電線によって検出することによって、前記導電線の抵抗状態を検出する、検出システム。
2. 請求項１に記載の検出システムにおいて、前記接続点の電位によって、前記導電線が高抵抗状態となる異常を検出する、検出システム。
3. 請求項１又は２に記載の検出システムにおいて、前記導電線を含む経路上の電位を基準値とし、前記接続点の電位を前記基準値と比較することによって、前記導電線の抵抗状態を検出する、検出システム。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の検出システムにおいて、
   前記監視用導電線からの出力に基づいて、前記監視用導電線の断線を更に検出する、検出システム。
5. 請求項４に記載の検出システムにおいて、
   前記導電線に直列に電圧補正用の抵抗（Ｒ３）が接続され、該抵抗（Ｒ３）によって、前記導電線が正常である場合の前記接続点の電位を調整する、検出システム。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の検出システムにおいて、
   前記検出部（１１２）は、圧力センサであり、車両の負圧ブースタに取り付けられる、検出システム。
7. 請求項６に記載の検出システムにおいて、
   前記検出部（１１２）は、ハウジング（１１０）内に収容され、該ハウジングに設けられた電極に前記導電線が接続される、検出システム。
8. 電気システムであって、
   第１の電気回路（１１２）と、
   第２の電気回路（２００）と、
   前記第１の電気回路（１１２）と前記第２の電気回路（２００）との間を電気的に接続する導電線（Ｌ１，１０１；Ｌ２，１０２；Ｌ３，１０３）と、
   前記第１の電気回路（１１２）側で前記導電線に電気的に接続される監視用導電線（Ｌ１ａ，１０１ａ；Ｌ２ａ，１０２ａ；Ｌ３ａ，１０３ａ）とを備え、
   前記導電線と前記監視用導電線との接続点における電位を前記監視用導電線によって検出することによって、前記導電線の抵抗状態を検出する、電気システム。

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