JPWO2010119901A1 - 検出回路及び電気回路の異常検出装置、並びに、その異常検出装置を用いる検出システム及び電子システム - Google Patents

Abstract

周囲環境に応じて挙動が変化する電気回路において、周囲環境の値が特定できない状況下でも、電気回路の異常を確実に検出可能とすることにある。本発明に係る異常検出装置は、特定種類の物理量を検出する検出回路（１１２）の異常を検出する異常検出装置であって、前記検出回路に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変更し、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）での前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）に基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ａ）を備える。

Description

本発明は、電気回路、特に検出回路の異常を検出するための異常検出装置、並びに、その異常検出装置を用いる検出システム及び電子システムに関する。

車両の制動装置（ブレーキ）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が知られている。この検出システムは、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。このような検出システムでは、センサ回路に異常がある場合でも検出信号レベルが正常範囲内となることがあり、センサ回路の異常の検出が困難な場合がある。センサ回路の異常を検出する方法としては、特許文献１及び２に記載されたテストパルスを用いる技術が提案されている。

特許文献１は、車速センサの検出値を用いて車両のアンチロック動作を実行するブレーキシステムにおいて、車速センサの検出値が所定値未満を示す場合に、車速センサを含む電気回路の故障を検出するものである。このシステムは、車速センサ１８が電気回路２２を介してセンサ信号条件付回路３６に接続されており、条件付回路３６は、車速センサ１８からの検出信号の値が所定の値を超える場合に、マイクロプロセッサ３７に信号を出力する。電気回路２２は、車速センサ１８の出力側の２つの端子と、条件付回路３６の入力側の２つの端子とを接続する２本の信号線と、これらの２本の信号線間に接続された入力インピーダンス３５とを有する。このシステムでは、条件付回路３６の出力が０になった場合に、導通試験回路３８から電気回路２２の２本の信号線の間に直流電流（テストパルス）を提供してセンサ１８若しくは電気回路２２の導通試験を行う。センサ１８若しくは電気回路２２が導通であれば（正常）、条件付回路３６の入力の両端子間に比較的小さな電圧降下が存在し、条件付回路３６から出力が生じない。一方、センサ１８若しくは電気回路２２が導通でなければ（異常）、導通試験回路３８から見たインピーダンスが高く、条件付回路３６の入力の両端子間には所定値以上の電圧降下が生じ、条件付回路３６から出力が生じる。従って、このシステムでは、電気回路２２の２本の信号線の間にテストパルスを提供して、条件付回路３６の出力が０であれば、センサ１８若しくは電気回路２２が正常、条件付回路３６の出力が０でなければ、センサ１８若しくは電気回路２２が異常と判断している。

特許文献２は、自動車の電気系統の故障を診断する診断装置に関する。この診断装置では、パルス発生装置（第４図参照）から診断対象部品にテストパルス信号を出力させ、対象部品のテストパルスに対する応答を検出すること（第１図参照）によって、対象部品の異常を診断する装置が記載されている。

特表平５−５０３７７９号公報 特開平４−２３１８３８号公報

しかしながら、負圧ブースタの圧力検出システムでは、エンジン停止時であっても残圧が残っている場合があるために圧力値が特定できず、判断基準となるセンサ回路出力を特定できない。このため、負圧ブースタの圧力検出システムでは、特許文献１及び２のようにテストパルスを用いてセンサ回路の異常検出を行うことはできない。

また、特許文献１及び２に記載の方法では、テストパルスを発生させる回路、テストパルスによる出力を評価する回路等のための追加の部品が必要であり、コストアップをまねく虞がある。

本発明の目的は、周囲環境に応じて挙動が変化する電気回路において、周囲環境の値が特定できない状況下でも、電気回路の異常を確実に検出可能とすることにある。

また、本発明の目的は、周囲環境に応じて挙動が変化する電気回路の異常を簡易かつ確実に検出可能とすることにある。

本発明の一実施態様は、特定種類の物理量を検出する検出回路（１１２）の異常を検出する異常検出装置に関する。この異常検出装置は、前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変更し、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）での前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）に基づいて、前記検出回路の異常を検出する異常検出部（２２０ａ）を備える。ここで、特定種類の物理量は、圧力、温度、速度、加速度、湿度の値を含むが、これらに限定されない。

この検出回路（１１２）の異常検出装置によれば、検出回路に供給する電源電圧の大きさを変更し、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）に対する検出回路の出力信号（Ｖｏ２）が、所定の入出力特性に従っているか否かを判断して、検出回路の異常を検出することができる。即ち、現在の物理量が不明であっても、検出回路の入出力特性が予め分かっていれば、検出回路の異常を検出することができる。ここで、入出力特性とは、検出回路の入出力値の関係であり、電源電圧（入力）と出力信号との関係を示す。

本発明の一実施態様では、前記異常検出部（２２０ａ）は、前記電源電圧変更前後の前記検出回路（１１２）からの出力信号（Ｖｏ１，Ｖｏ２）が、同一の物理量（Ｐ）に対する入出力特性曲線上にあるか否かに基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する。

この場合、各物理量に対応する入出力特性曲線を予め求めて記憶しておき、物理量が変化しない程度の短時間の間に、電源電圧変更前後の検出回路（１１２）の出力信号（Ｖｏ１，Ｖｏ２）を検出し、これらが同一の物理量に対する入出力特性曲線上にある場合に、検出回路が正常と判断し、同一の物理量に対する入出力特性曲線上にない場合に、検出回路が異常と判断する。なお、検出回路の入出力特性曲線が計算できる場合において、異常検出処理中に入出力特性を計算する場合には、各物理量に対応する入出力特性曲線を予め記憶する必要はない。なお、検出回路の入出力特性が直線になる場合には、各物理量に対応する入出力特性曲線を予め記憶する必要はなく、変更前後の出力信号の比が、変更前後の入力の比と一致するか否かに基づいて、検出回路の異常を検出することもできる。

本発明の一実施態様では、前記異常検出部（２２０ａ）は、前記電源電圧変更前後の前記検出回路（１１２）からの出力信号（Ｖｏ１，Ｖｏ２）比が変更前後の電源電圧（Ｖｃ１，Ｖｃ２）の比に一致するか否かに基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する。検出回路の入出力特性が直線になる場合には、変更前後の出力信号の比が、変更前後の入力の比と一致するか否かに基づいて、検出回路の異常を検出することができる。

本発明の一実施態様では、前記異常検出部（２２０ａ）は、前記電源電圧を、互いに異なる複数の電圧（Ｖｃ２，Ｖｃ３）に変更し、これら変更後の複数の電源電圧（Ｖｃ２，Ｖｃ３）での前記検出回路（１１２）からの出力信号（Ｖｏ２，Ｖｏ３）に基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する。

この実施態様では、複数の変更後の電源電圧（Ｖｃ２，Ｖｃ３）での出力信号（Ｖｏ２，Ｖｏ３）が、所定の入出力特性に従っているか否かを判断して、検出回路の異常を検出することができる。また、変更前の電源電圧（Ｖｃｃ）及び複数の変更後の電源電圧（Ｖｃ２，Ｖｃ３）を含む３種類以上の電源電圧（Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３）に対する出力信号（Ｖｏ１，Ｖｏ２，Ｖｏ３）が所定の入出力特性に従うか否かを判断しても良い。この場合、入出力特性が曲線である場合に、出力信号が所定の入出力特性に従うか否かを高い精度で判断することができる。

本発明の一実施態様では、前記異常検出部（２２０ａ）は、変更前における電源電圧値（Ｖｃ１）に対する前記検出回路（１１２）からの出力信号を所定の時間間隔をあけて少なくとも２回測定し、少なくとも２回の出力信号（Ｖｏ１，Ｖｏ１’）が一致する場合に、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）での前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）に基づいて、前記検出回路の異常を検出する。変更前における電源電圧値（Ｖｃ１）に対する出力信号の複数の測定値が一致するか否かに基づいて、検出対象である物理量が短時間では変動しない状況であるか否かを判断し、物理量が短時間では変動しない状況下で異常検出処理を実行することができる。

本発明の一実施態様では、前記異常検出部（２２０ａ）の制御によって、前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変更する電源電圧制御部（２３０）を備える。例えば、抵抗及びスイッチからなる電源電圧制御部を追加するのみで、簡易な構成で、検出回路の異常検出を確実に行うことができる。

本発明の一実施態様では、前記検出回路（１１２）は、車両の制動装置を補助する負圧ブースタ内の圧力を検出する圧力センサである。負圧ブースタ内には、エンジン停止後においても残圧が残っている場合があり、圧力値を確定できないため、従来のテストパルスを用いる方法では圧力センサの異常を検出することができない。これに対して、本発明によれば、診断時の圧力値が不明であっても、検出回路の入出力特性が予め分かっていれば、検出回路の異常を検出することができる。

本発明の一実施態様は、周囲環境に応じて挙動が変化する電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出装置に関する。この異常検出装置は、前記電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変更し、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）における前記電気回路の挙動（Ｖｏ２）に基づいて、前記電気回路の異常を検出する異常検出部（２２０ａ）を備える。ここで、周囲環境は、電気回路周囲の圧力、温度、速度、加速度、温度、湿度等の状態である。

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、特定種類の物理量を検出する検出回路（１１２）と、前記検出回路（１１２）からの出力を処理する処理装置（２００）と、前記検出回路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。また、この検出システムは、更に、前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変更し、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）での前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）に基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ａ）を備える。

本発明の一実施態様は、電子システムに関する。この電子システムは、周囲環境に応じて挙動が変化する第１の電気回路（１１２）と、第２の電気回路（２００）と、前記第１の電気回路と前記第２の電気回路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の電気回路側で前記導電線に電気的に接続される監視用信号線（Ｌ１ａ，１０１ａ；Ｌ２ａ，１０２ａ；Ｌ３ａ，１０３ａ）とを備え、前記導電線と前記監視用信号線との接続点における電位を前記監視用信号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。また、この電子システムは、更に、前記第１の電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変更し、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）における前記第１の電気回路の挙動（Ｖｏ２）に基づいて、前記第１の電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ａ）を備える。

本発明の一実施態様は、特定種類の物理量を検出する検出部（１５１）を含む検出回路（１１２）の異常検出装置において、前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）未満における前記検出回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える。

本発明の一実施態様では、前記異常検出部（２２０ｂ）は、更に、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）に基づいて、前記検出回路（１１２）を外部と接続する導電線の抵抗状態を検出する。

本発明の一実施態様は、特定種類の物理量を検出する検出部（１５１）を含む検出回路（１１２）の異常検出装置において、前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路（１１２）を外部と接続する導電線の抵抗状態を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える。

本発明の一実施態様は、電気回路（１１２）の異常検出装置において、電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させ、前記電気回路（１１２）に含まれる一部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）未満における前記電気回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える。

本発明の一実施態様は、電気回路（１１２）の異常検出装置において、電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させ、前記電気回路（１１２）の一部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路（１１２）を外部と接続する導電線の抵抗状態を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える。

本発明の一実施態様は、特定種類の物理量を検出する検出部（１５１）を含む検出回路（１１２）の異常検出装置において、第１の異常検出部（２２０ａ）と第２の異常検出部（２２０ｂ）とを備えている。第１の異常検出部（２２０ａ）は、前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）以上の範囲において、変化後の電源電圧（Ｖｃ２）に対する前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路の異常を検出する。第２の異常検出部（２２０ｂ）は、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路（１１２）を外部と接続する導電線の抵抗状態を検出する。

本発明の一実施態様は、周囲環境に応じて挙動が変化する回路部分（１５１）を含む電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出装置であって、第１の異常検出部（２２０ａ）と第２の異常検出部（２２０ｂ）とを備えている。第１の異常検出部（２２０ａ）は、前記電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記回路部分（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）以上の範囲において、変化後の電源電圧（Ｖｃ２）に対する前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路の異常を検出する。第２の異常検出部（２２０ｂ）は、前記回路部分（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路（１１２）を外部と接続する導電線の抵抗状態を検出する。

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、特定種類の物理量を検出する検出部（１５１）を含む検出回路（１１２）と、前記検出回路（１１２）からの出力を処理する処理装置（２００）と、前記検出回路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。また、この検出システムは、更に、前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）未満における前記検出回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える。

本発明の一実施態様は、電子システムに関する。この電子システムは、第１の電気回路（１１２）と、第２の電気回路（２００）と、前記第１の電気回路と前記第２の電気回路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の電気回路側で前記導電線に電気的に接続される監視用信号線（Ｌ１ａ，１０１ａ；Ｌ２ａ，１０２ａ；Ｌ３ａ，１０３ａ）とを備え、前記導電線と前記監視用信号線との接続点における電位を前記監視用信号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。また、この電子システムは、更に、前記電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記電気回路の一部（１５１）が停止する停止電源電圧（Ｖｘ）未満における前記電気回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える。

本発明の一実施態様は、特定種類の物理量を検出する検出部（１５１）を含む検出回路（１１２）の異常検出装置において、第１の異常検出部（２２０ａ）と第２の異常検出部（２２０ｂ）とを備える。第１の異常検出部（２２０ａ）は、前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）以上の範囲において、変化後の電源電圧（Ｖｃ２）に対する前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路の異常を検出する。第２の異常検出部（２２０ｂ）は、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）未満における前記検出回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する。

本発明の一実施態様は、周囲環境に応じて挙動が変化する回路部分（１５１）を含む電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出装置であって、第１の異常検出部（２２０ａ）と第２の異常検出部（２２０ｂ）とを備える。第１の異常検出部（２２０ａ）は、前記電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記回路部分（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）以上の範囲において、変化後の電源電圧（Ｖｃ２）に対する前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路の異常を検出する。第２の異常検出部（２２０ｂ）は、前記電気回路の一部（１５１）が停止する停止電源電圧（Ｖｘ）未満における前記電気回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路（１１２）の異常を検出する。

本発明の一実施態様は、電気システムであって、第１の電気回路（１１２）と、前記第１の電気回路（１１２）の接地端子に接続される接地線（Ｌ３，１０３）と、前記接地線に電気的に接続され、前記接地線との接続点における電位（Ｖ２’）を検出する監視用導電線（Ｌ３ａ，１０３ａ）とを備え、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）に基づいて、前記第１の電気回路（１１２）の挙動（Ｖｏｕｔ）を補正する。

本発明の一実施態様では、前記監視用導電線（Ｌ３ａ，１０３ａ）は、第１の抵抗（Ｒ５）を介して電源電圧（Ｖｃｃ）に接続されるとともに、第２の抵抗（Ｒ６）を介して接地電位（ＧＮＤ）に接続されており、前記第２の抵抗の電圧を前記検出電圧（Ｖ２）として検出することにより、前記監視用導電線自体の異常を検出する。

本発明の一実施態様では、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）が第１の閾値よりも小さい場合に、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）を用いて、前記第１の電気回路（１１２）の挙動（Ｖｏｕｔ）の補正を実行し、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）が第１の閾値以上となった場合に、前記監視用導電線の断線と判断する。

本発明の一実施態様では、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）が前記第１の閾値より小さい第２の閾値よりも小さい場合に、前記接地線が正常であると判断し、前記第１の電気回路（１１２）の挙動（Ｖｏｕｔ）の補正を実行せず、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）が前記第２の閾値以上かつ第１の閾値未満である場合に、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）を用いて、前記第１の電気回路（１１２）の挙動（Ｖｏｕｔ）の補正を実行し、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）が前記第１の閾値以上となった場合に、前記監視用導電線の断線と判断する。

本発明の一実施態様では、前記第１の電気回路（１１２）は、特定種類の物理量を検出する検出回路であり、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）を用いて、前記検出回路（１１２）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）を補正する。

本発明の一実施態様では、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）を用いて、前記検出回路（１１２）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）と、前記出力電圧（Ｖｏｕt）の上限値（ＶＤＤ）とを補正することにより、検出する物理量の補正を実行する。

本発明の一実施態様は、前記検出回路（１１２）は、車両の制動装置を補助する負圧ブースタ内の圧力を検出する圧力センサであり、前記出力電圧（Ｖｏｕｔ）は圧力検出信号である。

本発明の一実施態様では、前記監視用導電線（Ｌ３ａ，１０３ａ）に介装される第３の抵抗（Ｒ７）を更に備え、前記第３の抵抗（Ｒ７）の一端は前記第１の抵抗（Ｒ５）に接続され、前記第３の抵抗（Ｒ７）の他端は前記第２の抵抗（Ｒ６）に接続されている。

本発明の一実施態様では、前記監視用導電線は、前記第２の抵抗（Ｒ６）に並列に接続された第１のキャパシタ（Ｃ１）を介して、更に、接地電位に接続される。

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。 第３実施形態に係る検出システムの回路図。 周囲環境の各値に対する診断対象回路の挙動を表す入出力特性曲線。 入力変更前後の挙動が、同一の入出力特性曲線にあると判断するための許容範囲を説明する図。 第３実施形態に係る検出回路１１２の異常検出処理を説明するフローチャート。 図１０において、入出力特性が直線となる場合の図。 入出力特性が直線となる場合における、第３実施形態に係る検出回路１１２の異常検出処理を説明するフローチャート。 電源電圧制御回路の構成例。 本発明の第４実施形態に係る検出システムの回路図。 検出回路の構成を表すブロック図。 検出回路の出力信号値の範囲を示す図。 周囲環境の各値に対する診断対象回路の挙動を表す入出力特性曲線。 導電線が高抵抗状態になった場合の入出力特性曲線の変化を示す図。 検出回路に異常が生じた場合の入出力特性曲線の変化を示す図。 第４実施形態に係る検出回路の異常検出処理を説明するフローチャート。 第５実施形態に係る検出回路の異常検出処理を説明するフローチャート。 第６実施形態に係る検出システムの回路図。 第６実施形態に係る検出システムにおける監視ポイントの電位を説明する説明図。 第６実施形態に係る検出回路出力の補正を説明するための説明図。

（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、本実施形態は、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に電源電圧（入力信号）を供給するとともに、検出装置１００から圧力検出信号（出力信号）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、圧力検出回路１１２を備え、圧力検出回路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を介して圧力検出回路１１２が信号線Ｌ１〜Ｌ３と接続されている。圧力検出回路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、圧力検出回路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、圧力検出回路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内の圧力検出回路１１２に電源電圧Ｖｃｃが供給される。また、圧力検出回路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ＧＮＤ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の圧力検出回路１１２に供給される。更に、処理装置２００の接地電位ＧＮＤが、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（監視ポイント）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、圧力検出回路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１０２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回路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＋９９ｍＶ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。

（第３実施形態）
図９は、本発明の第３実施形態に係る検出システムの回路図を示す。本実施形態は、電源ライン上に電源電圧制御回路２３０が追加される点以外は、図１に示す第１実施形態の検出システムと同様の構成である。以下、同様の構成には第１実施形態と同一の符号を付し、異なる構成について詳細に説明する。

[回路構成]
図９に示す検出システム１は、図１の検出システム１において、処理装置２００の電源ライン２０２上に電源電圧制御回路２３０を設け、電源電圧変更後の圧力検出信号（出力信号）Ｖｏｕｔに基づいて検出回路１１２の異常を検出する異常検出部２２０ａを処理部２２０に設けたものである。なお、ここでは、電源電圧制御回路２３０が処理装置２００内に設けられる場合を説明するが、電源電圧制御回路２３０は処理装置２００外に配置されても良い。

電源電圧制御回路２３０は、電源ライン２０２に直列に介装されており、電圧降下用の抵抗ＲＬと切換回路２３１とを備える。以下の説明では、抵抗ＲＬを経由しない電源電圧Ｖｃｃ’の供給経路を経路Ｉとし、抵抗ＲＬを経由する電源電圧Ｖｃｃ’の供給経路を経路ＩＩとする。抵抗ＲＬは、電源電圧Ｖｃｃを所定の電圧ΔＶｃｃだけ電圧降下させて、電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃｃ−ΔＶｃｃを検出回路１１２に出力する。切換回路２３１は、導通状態において、抵抗ＲＬを通らない経路Ｉを経由して電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃｃを検出回路１１２に出力し、開放状態で、抵抗ＲＬを通る経路ＩＩを経由して電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃｃ−ΔＶｃｃを検出回路１１２に出力する。切換回路２３１は、例えば、機械接点を有するスイッチ、半導体スイッチによって構成される。なお、切換回路２３１は、電源電圧Ｖｃｃの供給経路を経路Ｉ及びＩＩに切換えることが可能な素子又は回路であれば、如何なる構成でも良い。切換回路２３１は、制御ライン２３２を介して処理装置２２０の異常検出部２２０ａに接続されており、異常検出部２２０ａからの制御信号によって導通状態と開放状態との間で切り換えられる。

例えば、電源電圧Ｖｃｃ＝５Ｖ、ＲＬ＝１２５Ω、検出回路１１２の抵抗値（電源ライン１０２との接続部と接地ライン１０３の接続部との間の抵抗値）＝５００Ωとすると、切換回路２３１が導通状態の場合、Ｖｃｃ’＝Ｖｃｃ＝５Ｖが検出回路１１２に供給される。一方、切換回路２３１が開状態の場合、５Ｖが１２５Ω（ＲＬ）と５００Ω（検出回路１１２）とで分圧され、電源電圧Ｖｃｃ’＝４Ｖが検出回路１１２に供給される。

処理装置２２０は、例えば、ＣＰＵ、マイクロプロセッサで構成され、第１実施形態で説明した信号ライン（Ｌ１，１０１；Ｌ２，１０２；Ｌ３，１０３）の高抵抗状態を検出する異常検出処理を実行すると共に、電源電圧変更後の検出信号（出力信号）Ｖｏｕｔに基づいて検出回路１１２の異常を検出する異常検出部２２０ａを更に備える。異常検出部２２０ａは、切換回路２３１を制御して検出回路１１２に出力する電源電圧Ｖｃｃ’を変更し、異常検出処理を実行する（図１２のフローチャートを参照して後述）。

［異状検出の原理］
本実施形態に係る異常検出処理について、図９及び図１０を参照して説明する。

図１０は、周囲環境の各値Ｐに対する診断対象回路の挙動を表す入出力特性曲線を示す。本実施形態では、診断対象回路は、検出装置１００の検出回路１１２とし、周囲環境の値は、検出回路１１２が検出対象とする圧力値（負圧ブースタの負圧の値）とする。また、診断対象回路の挙動は、各圧力値Ｐに対する検出回路１１２の入力（電源電圧Ｖｃｃ’）及び出力（検出信号Ｖｏｕｔ）の関係（Ｖｃｃ’，Ｖｏｕｔ）を示すものとする。また、入出力特性曲線は、同一の周囲環境の値（圧力値）Ｐに対する検出回路１１２の挙動（Ｖｃｃ’，Ｖｏｕｔ）を曲線（直線の場合も含む）で示すものとする。ここで、本発明は、検出回路に限らず、周囲環境の値に応じて挙動が変化する任意の電気回路、電気素子、及び電子素子に適用可能である。また、周囲環境の値は圧力値に限らず、温度、速度、加速度、湿度等の任意の物理量でも良い。また、周囲環境の各値に対する診断対象回路の挙動は、入出力の電圧に限らず、入力及び出力の少なくとも一方が電流であっても良い。

図１０では、圧力Ｐ＝ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ（ＰＡ＜ＰＢ＜ＰＣ）の場合の検出回路１１２の挙動（Ｖｃｃ’，Ｖｏｕｔ）を表す入出力特性曲線ＣＡ，ＣＢ，ＣＣを示す。図１０中、点ｓ１は、圧力Ｐ＝ＰＢの下で、図９の検出システムにおいて、電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃｃ＝Ｖｃ１（例えば、５Ｖ）を供給した場合の検出回路１１２の挙動（Ｖｃ１，Ｖｏ１）を示す。点ｓ２は、圧力Ｐ＝ＰＢの下で、電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃ２（例えば４Ｖ）を供給した場合の検出回路１１２の挙動（Ｖｃ２，Ｖｏ２）を示す。点ｓ２１及びｓ２２は、圧力Ｐ＝ＰＡ及びＰＣの下で、電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃ２（例えば４Ｖ）を供給した場合の検出回路１１２の挙動（Ｖｃ２，Ｖｏ２１）及び（Ｖｃ２，Ｖｏ２２）を示す。

ここで、負圧ブースタ内の圧力値（周囲環境の値）が変化しない時間、例えば、１００ｍ秒（好ましくは１０ｍ秒）以内に、電源電圧Ｖｃｃ’をＶｃ１からＶｃ２に変更して出力信号Ｖｏｕｔを検出した場合に、検出回路１１２が正常であれば、出力信号Ｖｏｕｔの値、つまり検出回路１１２の挙動は、図１０の点ｓ１からｓ２のように同一入出力特性曲線（ＣＢ）上で変化する。一方、検出回路１１２に異常があれば、検出信号Ｖｏｕｔの値、つまり検出回路１１２の挙動は、例えば図１０の点ｓ１から点ｓ２１又はｓ２２のように、同一入出力特性曲線（ＣＢ）から逸脱して変化する。

従って、電源電圧Ｖｃｃ’をＶｃ１からＶｃ２に変更した場合に、電源電圧変更前後の検出回路１１２の挙動ｓ（又は出力信号Ｖｏｕｔ）が同一の入出力特性曲線上で移動している場合には、「検出回路１１２が正常である」と判断し、同一の入出力特性曲線から逸脱して変化している場合には、「検出回路１１２が異常である」と判断することによって、検出回路１１２の異常検出処理を実行することができる。

なお、実際には、電源電圧（入力）の変更前後で、圧力（周囲環境の値）が若干変動する場合も検出可能とするため、電源電圧変更前後の挙動ｓ１，ｓ２が同一の入出力特性曲線上であると判断する基準（又は検出回路１１２が正常であると判断する基準）に所定の許容範囲を設けても良い。例えば、図１１に示すように、入力変更前にＰ＝ＰＢである場合に、入力変更後の挙動ｓ２’が、物理量Ｐ＝ＰＢ±所定誤差（例えば２％）に対する入出力特性曲線（曲線Ｐ＝ＰＢ＋，曲線Ｐ＝ＰＢ−）の間にあれば、電源電圧変更前後で、検出回路１１２の挙動が同一入出力特性曲線上にある（検出回路１１２が正常である）と判断する。言い換えれば、電源電圧変更後の出力信号Ｖｏ２’が、Ｖｏ２±所定誤差（例えば１％）の範囲内にある場合に、同一入出力特性曲線上にある（検出回路１１２が正常である）と判断する。

［異常検出処理］
（異常検出処理例１）
図１２は、本実施形態に係る検出回路１１２の異常検出処理を説明するフローチャートである。

ステップＳ１０では、検出回路１１２に電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃ１（例えば５Ｖ）を供給している状態（電源電圧制御回路２３０で抵抗ＲＬを通らない電源電圧供給経路Ｉが選択された状態）で、処理部２２０の異常検出部２２０ａが、ＡＤＣ２１０のリファレンス端子２１２に入力される電源電圧の値Ｖｃｃ’＝Ｖｃ１を取得すると共に、検出信号端子２１１に入力される検出信号（出力信号）の値Ｖｏｕｔ＝Ｖｏ１（挙動ｓ１（Ｖｃ１，Ｖｏ１））を取得する。

ステップＳ１１では、異常検出部２２０ａが、電源電圧制御回路２３０を制御して抵抗ＲＬを通る電源電圧供給経路ＩＩを選択し、検出回路１１２に、Ｖｃｃ’＝Ｖｃ２（＜Ｖｃ１）を出力させる（Ｖｃｃ’＝Ｖｃ１→Ｖｃ２）。そして、異常検出部２２０ａは、ＡＤＣ２１０のリファレンス端子２１２に入力される電源電圧の値Ｖｃｃ’＝Ｖｃ２を取得すると共に、電源電圧変更後の出力信号の値Ｖｏｕｔ＝Ｖｏ２（挙動ｓ２（Ｖｃ２，Ｖｏ２））を取得する。

ステップＳ１２では、異常検出部２２０ａが、電源電圧制御回路２３０を制御して抵抗ＲＬを通らない電源電圧供給経路Ｉを再度選択し、検出回路１１２に電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃ１を供給する（Ｖｃｃ’＝Ｖｃ２→Ｖｃ１）。そして、異常検出部２２０ａは、ＡＤＣ２１０のリファレンス端子２１２に入力される電源電圧の値Ｖｃｃ’＝Ｖｃ１を取得すると共に、検出信号端子２１１に入力される出力信号の値Ｖｏｕｔ＝Ｖｏ１’（挙動ｓ１（Ｖｃ１，Ｖｏ１’））を取得する。

ステップＳ１３では、ステップＳ１０及びＳ１２で取得された出力信号Ｖｏｕｔの値Ｖｏ１とＶｏ１’とを比較し、両者が等しい場合、つまりステップＳ１０〜Ｓ１２の間に圧力値（周囲環境の値）が変化していない場合には、ステップＳ１４に移行して、検出回路１１２の異常の有無を判断する。一方、ステップＳ１３で、Ｖｏ１とＶｏ１’とが異なると判断した場合には、ステップＳ１０に戻り、電源電圧変更前後の出力信号Ｖｏｕｔの取得を再度実行する。

ステップＳ１４では、電源電圧変更前の検出回路１１２の出力信号Ｖｏ１（挙動ｓ１（Ｖｃ１，Ｖｏ１））と、電源電圧変更後の検出回路１１２の出力信号Ｖｏ２（挙動ｓ２（Ｖｃ２，Ｖｏ２））とが、同一の圧力値に対する入出力特性曲線上にあるか否かを判断し、両者が同一の入出力特性曲線上にある場合には、検出回路１１２が正常であると判断し（ステップＳ１５）、両者が同一の入出力特性曲線上にない場合には、検出回路１１２が異常であると判断する（ステップＳ１６）。

上記異常検出処理において、ステップＳ１０及びＳ１２で変更前の電源電圧値Ｖｃ１に対する出力信号Ｖｏ１（挙動ｓ１（Ｖｃ１，Ｖｏ１））を２回測定する理由は、圧力値（周囲環境の値）が変化していない状況下で、電源電圧変更前後の検出回路１１２の挙動を比較して異常の有無を判断するためである。なお、変更前電源電圧Ｖｃ１に対する２回の検出信号Ｖｏｕｔの測定値に所定範囲の誤差（例えば、１％程度）があっても、２回の測定値が一致すると判断しても良い。

また、ステップＳ１４では、例えば、各物理量Ｐ（例えば、ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ）について、電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃ１，Ｖｃ２に対する出力信号の値Ｖｏｕｔ＝Ｖｏ１，Ｖｏ２（基準値）を予め記憶しておく。そして、ステップＳ１０で取得するＶｏｕｔ＝Ｖｏ１（検出値）に応じて物理量Ｐ（ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ）を決定し、ステップＳ１１で取得するＶｏｕｔ＝Ｖｏ２（検出値）が、決定された物理量Ｐに対するのＶｏ２（基準値）に一致するか否かを判断する。ここで、Ｖｏ２（検出値）に所定の誤差（例えば１％）があっても、Ｖｏ２（基準値）に一致すると判断しても良い。

なお、上記では、変更前の電源電圧Ｖｃ１に対する検出回路１１２の出力信号Ｖｏ１（挙動ｓ１）と、変更後の電源電圧Ｖｃ２に対する検出回路１１２の出力信号Ｖｏ２（挙動ｓ２）とが、同一の入出力特性曲線上にある場合に「検出回路１１２が正常」と判断したが、図１０に示すように、電源電圧をＶｃ１から２つ以上の異なる電源電圧（例えば、Ｖｃ２，Ｖｃ３）に変更し、変更後の電源電圧Ｖｃ２に対する出力信号Ｖｏ２（挙動ｓ２）と、変更後の電源電圧Ｖｃ３に対する出力信号Ｖｏ３（挙動ｓ３）とが同一の入出力特性曲線上にある場合に「検出回路１１２が正常」と判断しても良い。

また、図１０に示すように、変更前の電源電圧Ｖｃ１に対する出力信号Ｖｏ１（挙動ｓ１）と、変更後の電源電圧Ｖｃ２に対する出力信号Ｖｏ２（挙動ｓ２）と、変更後の電源電圧Ｖｃ３に対する出力信号Ｖｏ３（挙動ｓ３）とが、全て同一入出力特性曲線上にある場合に「検出回路１１２が正常」と判断しても良い。圧力値に対する入出力特性が曲線となる場合には、３つ以上の点が同一入出力特性曲線上にあるか否かを判断することにより、より高い精度で検出回路１１２の異常の有無を判断することができる。なお、この場合、電源電圧制御回路２３１を例えば図１５に示す構成とし、複数の異なる抵抗値ＲＬ，ＲＬ１の何れかを介して電源電圧を供給する経路を選択可能とすることによって、電源電圧を複数の異なる値（例えば、Ｖｃ２＝４Ｖ、Ｖｃ３＝３Ｖ）に変更することができる。

（異常検出処理例２）
図１３は、図１０の入出力特性曲線において、各圧力値Ｐに対して、検出回路１１２の入力（Ｖｃｃ’）と出力（Ｖｏｕｔ）の関係が直線となる場合の入出力特性曲線（入出力特性直線）を示す。

検出回路１１２の入出力の関係が直線となる場合、電源電圧変更前の検出回路１１２の出力信号Ｖｏ１（挙動ｓ１（Ｖｃ１，Ｖｏ１））と、電源電圧変更後の検出回路１１２の出力信号Ｖｏ２（挙動ｓ２（Ｖｃ２，Ｖｏ２））とが同一特性直線上にあるか否かは、電源電圧変更前後の検出回路１１２の出力信号Ｖｏ１，Ｖｏ２（挙動ｓ１，ｓ２）が所定の比率で変化するか否かを検討することで判断できる。

例えば、図１３において、電源電圧変更前後の出力（Ｖｏｕｔ）の比Ｖｏ１／Ｖｏ２が、電源電圧変更前後の入力（Ｖｃｃ’）の比Ｖｃ１／Ｖｃ２に一致する場合には、電源電圧変更前後の出力（挙動）が同一直線（ＬＢ）上にあると判断でき、一致しない場合には、電源電圧変更前後の出力（挙動）が同一直線（ＬＢ）上にないと判断できる。Ｖｃ１＝５Ｖ，Ｖｃ２＝４Ｖである場合には、電源電圧変更前後の出力の比Ｖｏ１／Ｖｏ２が、電源電圧変更前後の入力（Ｖｃｃ’）の比５／４に一致するか否かを判断すれば、変更前後の出力（挙動）が同一特性直線（ＬＢ）上にあるか否か、及び、検出回路１１２が正常か否かを判断できる。

図１４は、検出回路１１２の入出力特性曲線が直線となる場合における本実施形態に係る検出回路１１２の異常検出処理を説明するフローチャートである。このフローチャートでは、ステップＳ１４ａ以外は、図１２のフローチャートと同様である。

ステップＳ１４ａでは、電源電圧変更前後の出力信号Ｖｏｕｔの比Ｖｏ１／Ｖｏ２が、変更前後の電源電圧の比Ｖｃ１／Ｖｃ２と一致するか否かを判断し、両者が一致する場合には、検出回路１１２が正常であると判断し（ステップＳ１５）、両者が一致しない場合には、検出回路１１２が異常であると判断する（ステップＳ１６）。

例えば、変更前の電源電圧をＶｃｃ’＝５Ｖ、変更後の電源電圧をＶｃｃ’＝４Ｖとすると、変更前後の電源電圧の比Ｖｃ１／Ｖｃ２＝５／４（一定値）として、ステップＳ１４ａにおいて、Ｖｏ１／Ｖｏ２が５／４（一定値）と一致するか否かを判断しても良い。また、ステップＳ１０でＡＤＣ２１０のリファレンス端子２１２で検出するＶｃ１、ステップＳ１１でＡＤＣ２１０のリファレンス端子２１２で検出するＶｃ２を用いて、Ｖｏ１／Ｖｏ２がＶｃ１／Ｖｃ２（検出値）に一致するか否かを判断しても良い。

また、ステップＳ１４ａにおいて、電源電圧変更前後の出力（Ｖｏｕｔ）の比Ｖｏ１／Ｖｏ２が、Ｖｃ１／Ｖｃ２±所定誤差（例えば、１％）の範囲内にある場合に、「Ｖｏ１／Ｖｏ２がＶｃ１／Ｖｃ２に一致する」と判断しても良い。

また、検出回路１１２の挙動が図１３のように直線の場合には、ステップＳ１０で求めた点ｓ１（Ｖｃ１，Ｖｏ１）と、原点（０，０）とを通る直線の式を算出し、この直線の式に変更後の電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃ２を代入して、電源電圧変更後の出力Ｖｏｕｔ＝Ｖｏ２（理論値）を算出する。この処理は、例えば、ステップＳ１３とＳ１４ａとの間で行う。そして、ステップＳ１４ａにおいて、ステップＳ１１で取得する検出値Ｖｏ２と、理論値Ｖｏ２とを比較して、両者が一致するか否かを判断して、検出回路１１２の異常を検出するようにしても良い。なお、この場合も、検出値Ｖｏ２が理論値Ｖｏ２の所定誤差（例えば、１％）の範囲内にある場合に、両者が一致すると判断しても良い。

なお、図１３及び図１４では、入出力特性曲線が原点を通る直線である場合を例に挙げて説明したが、原点を通らない場合（Ｖｃｃ’＝０でＶｏｕｔが０でなく、オフセットがある場合）には、ステップＳ１０〜Ｓ１１のＶｏ１及びＶｏ２の検出値からオフセット分を補正して、ステップＳ１４ａの処理を実行すれば良い。

以上述べた第３実施形態によれば、第１実施形態において詳細に述べたように監視用ラインによって検出回路１１２に接続される信号ラインの抵抗状態を監視できると共に、電源電圧変更後の出力信号Ｖｏｕｔを評価することによって、検出回路１１２自体の異常を簡易な構成で確実に検出することができる。つまり、第３実施形態によれば、検出装置１００に対する総合的な異常検出を簡易かつ確実に行うことができる。

また、テストパルスを用いる方法では、異常検出処理時において検出回路１１２の周囲環境の値（圧力値等）が既知であることが必要とされるが、負圧ブースタの圧力検出システムの場合には、エンジン停止時においても負圧ブースタ内に残圧が残っている場合があり、エンジン停止時の圧力値が大気圧か負圧残留状態か確定することができないため、テストパルスによる異常診断を行うことができない。これに対して、本実施形態による検出回路の異常検出方法では、周囲環境の値（圧力値等）自体が既知である必要はなく、各圧力値に対する検出回路１１２の入出力の特性が既知であれば、電源電圧変更前後の検出回路１１２の出力が、既知の入出力特性に従っているか否か（同一の入出力特性曲線上にあるか否か）を判断することにより、検出回路１１２の異常を検出することができる。

［変形例］
なお、第１及び第２実施形態で述べた監視用ライン及びそれを接続するための電極を省略、例えば、図９において監視用ライン１０３ａ，Ｌ３ａ，２０３ａ、電極Ｐ３ａ及び端子Ｔ３ａを省略しても良い。この場合には、検出装置１００及び処理装置２００において、両者を接続する追加の信号線、追加の信号線を接続するための追加の電極及び端子を必要とすることなく、検出回路１１２の異常を簡易な構成で確実に検出することができる。処理装置２００で追加する部品は、抵抗ＲＬ及びスイッチ２３１等からなる電源電圧制御回路２３１のみであり、最小限の追加部品によって、処理部２２０ａのソフトウェア的な処理によって、検出回路１１２の異常を検出することができる。

また、処理装置２００において、元々レギュレータやＤＣ／ＤＣコンバータ等の電源電圧を可変とする構成を備えている場合には、電源電圧制御回路２３１を追加する必要がなく、処理部２２０ａのソフトウェア的な処理のみによって、検出回路１１２の異常を検出することができる。

また、電源電圧制御回路２３０は、抵抗ＲＬ及びスイッチ２３１からなる構成として説明したが、レギュレータやＤＣ／ＤＣコンバータでも良い。

また、本実施形態に係る検出回路１１２の異常検出処理は、図１に示す回路に限らず、図３、図４、図６、図８の回路及びそれらの変形例に適用可能である。即ち、第１及び第２実施形態による監視用ラインを用いた信号ラインの異常検出処理に、第３実施形態に係る検出回路の入出力特性を用いた異常検出処理を組み合わせることによって、検出回路１１２に接続される信号ラインの抵抗状態を監視できると共に、検出回路１１２自体の異常をも確実に検出することができる。

（第４実施形態）
図１６は、本発明の第４実施形態に係る検出システムの回路図を示す。本実施形態は、図９に示す第３実施形態の検出システムにおいて、電源電圧制御回路２３０の代りに電源電圧制御回路２４０を備え、異常検出部２２０ａの代りに異常検出部２２０ｂを備え、監視ライン１０３ａ，Ｌ３ａ，２０３ａを省略した点以外は、図９に示す第３実施形態の検出システムと同様の構成である。

[回路構成]
電源電圧制御回路２４０は、電源電圧Ｖｃｃの入力を受け、電源電圧Ｖｃｃ’を連続的に変化させて検出装置１００に出力するものである。電源電圧制御回路２４０は、例えば、トランジスタ等のスイッチング素子を制御することにより電源電圧Ｖｃｃ’を連続的に変化させる回路であり、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータのようなレギュレータ回路である。電源電圧制御回路２４０は、制御ライン２４１を介して処理部２２０に接続されており、処理部２２０の異常検出部２２０ｂによって出力電源電圧Ｖｃｃ’の値が制御される。

図１７は、検出回路１１２の構成を表すブロック図である。検出回路１１２は、圧力等の物理量を検出する検出部（センサ）１５１と、検出部１５１から出力される検出信号ｖｏに所定の補正Δｖを付加する補正回路１５２と、補正回路１５２で補正された検出信号ｖｏ＋Δｖを所定の増幅率αで増幅して出力信号Ｖｏｕｔ＝α（ｖｏ＋Δｖ）を出力する増幅回路１５３とを備えている。出力信号Ｖｏｕｔは、検出信号ライン１０１，Ｌ１を介して処理装置２００に入力される。

検出部１５１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であり、ダイヤフラムの変形による抵抗変化を示す電気信号（検出信号）ｖｏを出力する。補正回路１５２は、例えば、図１８に示すように電源電圧Ｖｃｃ’＝５Ｖにおいて、検出圧力Ｐ（０〜Ｐｍａｘ）に対して出力信号Ｖｏｕｔを０．５Ｖ〜４．５Ｖの範囲で検出回路１１２を使用する場合に、Ｐ＝０で増幅回路１５３の出力信号ＶｏｕｔがＶｍｉｎ＝０．５Ｖとなり、Ｐ＝Ｐｍａｘ（最大検出圧力）でＶｏｕｔがＶｍａｘ＝４．５Ｖとなるように、検出部１５１による検出信号ｖｏに所定の補正値Δｖを加える。補正値Δｖは、検出回路１１２に供給する電源電圧Ｖｃｃ’の値に応じて調整されるものであり、電源電圧Ｖｃｃ’に比例する。例えば、電源電圧Ｖｃｃ’が３Ｖの場合には、増幅回路１５３から出力信号Ｖｏｕｔが０．３Ｖ〜２．７Ｖの範囲で出力されるように補正値Δｖが減少方向に調節される。なお、ここでは、一例として、電源電圧Ｖｃｃ’＝５Ｖに対して出力信号Ｖｏｕｔの範囲を０．５Ｖ〜４．５Ｖとするが、０．２５Ｖ〜４．７５Ｖの範囲等で動作させる場合もある。

［異状検出の原理］
本実施形態に係る異常検出処理について、図１９〜図２１を参照して説明する。

図１９は、各圧力値に対する検出回路１１２の入出力特性曲線（ここでは、直線）を示すものであり、複数の検出圧力Ｐ＝ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ（ＰＡ＜ＰＢ＜ＰＣ）に対して、検出回路１１２に供給する電源電圧Ｖｃｃ’をＶｃｃ（例えば５Ｖ）から０Ｖまで掃引した場合の出力信号Ｖｏｕｔの変化を示す。

図１９において、電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃｃ〜Ｖｘ０の範囲（領域Ｉ）は、各圧力値Ｐに対して、電源電圧Ｖｃｃ’の減少に伴い出力信号Ｖｏｕｔが直線的に減少する特性を示す。これは、図１３の入出力特性において、電源電圧Ｖｃｃ’を連続的に減少させた場合の出力信号Ｖｏｕｔの変化に対応する。なお、ここでは、検出回路１１２の入出力特性が直線である場合を例に挙げて説明するが、第３実施形態の場合と同様に入出力特性は曲線であっても良い。

また、本実施形態では、図１７に示す検出回路１１２の検出部１５１がＶｃｃ’＜Ｖｘ０（最小動作電源電圧）において停止してｖｏ＝０となり、出力信号Ｖｏｕｔ＝αΔｖ（ΔｖはＶｃｃ’に比例）となって、圧力と無関係な特性となることを利用する。図１９を参照すると、出力信号Ｖｏｕｔは、領域Ｉにおいて圧力値Ｐごとに別個の曲線又は直線上で変化するが（図１３と同様）、Ｖｃｃ’＝Ｖｘ０を境界として、領域ＩＩ（Ｖｃｃ’＜Ｖｘ０）において、圧力値ＰＡ〜ＰＣと無関係に同一の曲線（又は直線）Ｃ上で変化する特性となることが分かる。このように、本実施形態に係る検出回路１１２の入出力特性は、圧力値Ｐ毎に電源電圧Ｖｃｃ’に応じて変化する領域Ｉと、圧力値Ｐと無関係に電源電圧Ｖｃｃ’に応じて変化する領域ＩＩとを含む。

本実施形態では、このような領域Ｉ及びＩＩからなる入出力特性を利用して、検出回路１１２を外部回路と接続する導電線の異常及び検出回路１１２自体の異常（検出回路１１２内部の異常）を検出する。

第１に、図２０に示すように、最低動作電源電圧Ｖｘの変化（Ｖｘ０→Ｖｘ１）に基づいて、導電線（Ｌ１，１０１；Ｌ２，１０２；Ｌ３，１０３）の何れかが高抵抗状態の異常であることを検出する。図１６において、導電線（Ｌ１，１０１；Ｌ２，１０２；Ｌ３，１０３）の何れかが、端子Ｐ１〜Ｐ３における接触抵抗等に起因して高抵抗状態となり、例えば、導電線Ｌ３上に抵抗ＲＸが発生した場合（図２等参照）には、電源電圧制御回路２４０から供給されるＶｃｃ’の一部ΔＶｃｃが抵抗ＲＸで消費され、検出回路１１２にはＶｃｃ’−ΔＶｃｃが供給される。この結果、電源電圧制御回路２４０から電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｘ０＋ΔＶｃｃを出力した場合に、検出回路１１２にＶｘ０が供給され、Ｖｃｃ’＝Ｖｘ０＋ΔＶｃｃ未満で検出部１５１が停止する。つまり、検出部１５１が停止する時点における電源電圧Ｖｃｃ’（最低動作電源電圧Ｖｘ）がＶｘ０からＶｘ０＋ΔＶｃｃに増大し、図２０に示すように、入出力特性曲線（ＣＢ）が曲線ＣＢ’のように左にシフトする。従って、最低動作電源電圧Ｖｘの変化を検出することにより、導電線の何れかが高抵抗状態の異常であることを検出することができる。

第２に、図２１に示すように、最低動作電源電圧Ｖｘ未満の検出回路１１２の入出力特性（Ｃ）が基準となる正常時の入出力特性曲線Ｃ０に一致するか否かに基づいて、検出回路１１２の異常を検出する。電源電圧Ｖｃｃ’が最低動作電源電圧Ｖｘ０未満では、検出部１５１（図１７）は動作せず、圧力値Ｐに無関係に検出回路１１２の入出力特性が決まるので、圧力値に関わらず検出回路１１２の異常を検出することができる。

補正回路１５２又は増幅回路１５３に異常が生じた場合、例えば、補正回路１５２の補正値Δｖが異常となる又は増幅回路１５３の増幅率αが異常となる場合には、最低動作電源電圧Ｖｘ０未満の検出回路１１２の入出力特性は、図２１に示すように、基準となる正常時の曲線又は直線（Ｃ０）から上方又は下方にずれる（曲線Ｃ＋又はＣ−）。つまり、最低動作電源電圧Ｖｘ０未満の検出回路１１２の入出力特性又は出力信号Ｖｏｕｔを、基準となる正常な場合の入出力特性Ｃ０又は出力信号と比較することによって、検出回路１１２の異常を検出することができる。なお、電源電圧Ｖｃｃ’＝０Ｖでは出力信号Ｖｏｕｔ＝０となるので、入出力特性曲線は原点（Ｖｃｃ’，Ｖｏｕｔ）＝（０，０）を通る。

［異常検出処理］
図２２は、第４実施形態に係る検出回路１１２の異常検出処理を説明するフローチャートである。

異常検出部２２０ｂが電源電圧制御回路２４０を制御して、電源電圧Ｖｃｃ’を図１９のグラフ横軸に示すようにＶｃｃから０まで掃引し（ステップＳ２０）、出力信号Ｖｏｕｔの変化から、検出部１５１が停止する最低動作電源電圧Ｖｘを検出する（ステップＳ２１）とともに、最低動作電源電圧Ｖｘ未満の検出回路１１２の入出力特性曲線Ｃ又は出力信号Ｖｏｕｔを検出する（ステップＳ２２）。ここでは、電源電圧Ｖｃｃ’をＶｃｃから０Ｖまで掃引する場合を説明するが、最低動作電源電圧Ｖｘが検出できる範囲でＶｃｃより低い電圧から開始して電源電圧Ｖｃｃ’を変化させても良い。なお、導電線が正常な場合の最低動作電源電圧Ｖｘ＝Ｖｘ０（基準値）、及び、検出回路１１２が正常な場合のＶｘ０未満の入出力特性曲線Ｃ０又は出力信号Ｖｏｕｔの値は、予め記憶しておく。

ステップＳ２３では、ステップＳ２１で検出した最低動作電源電圧ＶｘとＶｘ０（基準値）とを比較し、両者が一致する場合には、導電線が正常と判断する（ステップＳ２４）。一方、ステップＳ２３において、最低動作電源電圧ＶｘとＶｘ０（基準値）が異なる場合（図２０参照）には、導電線が異常と判断する（ステップＳ２５）。

ステップＳ２６では、ステップＳ２２で検出した入出力特性曲線Ｃを基準曲線Ｃ０と比較し、両者が一致する場合には、検出回路１１２が正常と判断する（ステップＳ２７）。一方、ステップＳ２６において、入出力特性曲線Ｃが基準曲線Ｃ０と異なる場合（図２１参照）には、検出回路１１２が異常と判断する（ステップＳ２８）。

なお、最低動作電源電圧Ｖｘ０未満の入出力特性曲線Ｃ０が直線である場合には、ステップＳ２２においてＶｘ未満でのＶｏｕｔの値を１点検出し、ステップＳ２６においてＶｏｕｔの検出値を基準値と比較しても良い。

以上述べた本実施形態に係る異常検出処理によれば、圧力値によらず決まる検出部１５１の最低動作電源電圧Ｖｘに基づいて、検出回路１１２を外部回路と接続する導電線の高抵抗状態による異常を検出することができるとともに、最低動作電源電圧Ｖｘ未満の検出回路１１２の入出力特性に基づいて、検出回路１１２自体の異常を検出することができる。

本実施形態に係る異常検出処理によれば、圧力値に関係しない入出力特性の領域を使用するため、周囲環境の値（圧力値等）自体が既知でない場合においても、検出回路１１２の異常検出処理を実行することができる。

本実施形態に係る異常検出処理によれば、圧力値が頻繁に変動する状況においても、圧力値に関係なく検出回路１１２及び導電線の異常検出処理を実行することができる。また、監視ラインを追加することなく、導電線の高抵抗状態に起因する異常を検出することができる。

また、上記では、圧力を検出する検出回路を例に挙げて説明したが、温度、速度、加速度、湿度等を検出する検出回路等の任意の検出回路に本実施形態を適用することが可能である。

［第５実施形態］
第４実施形態に係る異常検出方法では、検出部１５１（図１７）が停止する最低動作電源電圧Ｖｘを使用するため、実際には、検出回路１１２のうち検出部１５１を除いた補正回路１５２及び増幅回路１５３の異常を検出している。これに対して、第３実施形態に係る検出回路１１２の異常検出処理は、図１９における最低動作電源電圧Ｖｘ以上の領域（Ｉ）の入出力特性を用いて異常検出処理を実行することに相当するので、検出回路１１２全体の異常の有無を検出することができる。そこで、本実施形態では、検出回路１１２自体の異常検出処理を第３実施形態に係る異常検出方法によって実行し、検出回路１１２を外部回路に接続する導電線の異常検出処理を第４実施形態に係る異常検出方法によって実行する。

図２３は、第５実施形態に係る検出回路の異常検出処理を説明するフローチャートであり、第３実施形態による異常検出方法によって検出回路１１２自体の異常検出処理を実行し、第４実施形態による異常検出方法によって導電線の異常検出処理を実行するフローチャートである。なお、以下の説明では、この場合の処理部２２０の異常検出機能を異常検出部２２０ｃ（図示せず）とする。

異常検出部２２０ｃが電源電圧制御回路２４０を制御して、電源電圧Ｖｃｃ’を図１９のグラフ横軸に示すようにＶｃｃから０まで掃引し（ステップＳ３０）、電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃ１，Ｖｃ２における出力信号Ｖｏｕｔ＝Ｖｏ１，Ｖｏ２を検出する（ステップＳ３１）とともに、検出部１５１が停止する最低動作電源電圧Ｖｘを検出する（ステップＳ３２）。なお、ステップＳ３１の処理は、図１２及び図１４のステップＳ１０及びＳ１１に相当する。また、図１２及び図１４のステップＳ１２及びＳ１３の処理を追加して、圧力値が変化しない状況であることを確認してから、検出回路１１２の診断を実行するようにしても良い。

ステップＳ３３では、ステップＳ３２で検出した最低動作電源電圧ＶｘをＶｘ０（基準値）と比較し、両者が一致する場合には、導電線が正常と判断し（ステップＳ３４）、両者が一致しない場合には、導電線が異常と判断する（ステップＳ３５）。

ステップＳ３６では、ステップＳ３１で検出した出力信号Ｖｏｕｔ＝Ｖｏ１，Ｖｏ２が同一入出力特性曲線上にあるか否か、例えば、Ｖｏ１／Ｖｏ２＝Ｖｃ１／Ｖｃ２であるか否かを判断する（図１２及び図１４のステップＳ１４，Ｓ１４ａ参照）。出力信号Ｖｏｕｔ＝Ｖｏ１，Ｖｏ２が同一入出力特性曲線上にある場合には、検出回路１１２が正常と判断し（ステップＳ３７）、出力信号Ｖｏｕｔ＝Ｖｏ１，Ｖｏ２が同一入出力特性曲線上にない場合には、検出回路１１２が異常と判断する（ステップＳ３８）。

本実施形態に係る異常検出処理によれば、監視ラインを追加することなく、導電線の高抵抗状態による異常を検出することができるとともに、Ｖｘ以上での検出回路１１２の入出力特性に基づいて、検出部１５１を含む検出回路１１２全体の異常の有無を検出できる。

［他の実施形態］
第４実施形態の方法を用いて検出回路１１２自体の異常検出処理を実行し、第１及び第２実施形態の監視ラインによる方法を用いて導電線の異常検出処理を実行しても良い。この場合、監視ラインによる方法によって、何れの導電線に異常が生じたかを特定することができると共に、圧力が頻繁な周囲環境下においても検出回路１１２の異常検出処理を実行することができる。

また、第３実施形態による検出回路１１２自体の異常検出処理と、第４実施形態による検出回路１１２自体の異常検出処理の両方を実行しても良い。この場合、第３実施形態の異常検出処理によって、圧力変動がない状況において検出部を含む検出回路全体の異常を検出できる共に、第４実施形態の異常検出処理によって、圧力変動が頻繁にある状況下においても検出部を除く検出回路の異常を検出することができる。従って、検出回路１１２の異常をより確実に検出することができる。

第３実施形態による検出回路１１２自体の異常検出処理及び第４実施形態による検出回路１１２自体の異常検出処理に加え、第４実施形態による導電線の異常検出処理を組み合わせれば、検出回路１１２を外部回路と接続する導電線の異常検出も含めた総合的な検出回路１１２の異常検出を簡易かつ確実に行うことができる。

第３実施形態による検出回路１１２自体の異常検出処理及び第４実施形態による検出回路１１２自体の異常検出処理、並びに、第１及び第２実施形態による導電線の異常検出処理及び第４実施形態による導電線の異常検出処理を組み合わせれば、検出回路１１２を外部回路と接続する導電線の異常検出も含めた総合的な検出回路１１２の異常検出を、更に確実に行うことができる。

また、本発明の技術的な思想は、検出回路等の電気回路の異常検出に限らず、電動機等の他の電気装置又は電子装置の異常検出にも適用可能である。例えば、所定の電源電圧Ｖｃｃ’＝Ｖｃｃ、つまり十分高い電源電圧が供給されて電動機が高速回転している場合、ベアリング等の不具合によって電動機が高摩擦状態になったとしても、電動機の出力回転数の変化は小さく、不具合を検出することは困難である。一方、供給電源電圧Ｖｃｃ’を減少させた場合（電動機の回転数を減少させた場合）には、高摩擦状態では正常時に比較して電動機の回転数が顕著に低下する。そこで、正常時と高摩擦状態での電動機の回転数に顕著な差が生じる電源電圧Ｖｙ（＜Ｖｃｃ）まで電源電圧Ｖｃｃを減少させて、回転数の検出値を基準値とを比較する。この場合、正常時と高摩擦状態での電動機の回転数に顕著な差が生じる電源電圧Ｖｙの値、及び、電動機が正常な場合のＶｃｃ’＝Ｖｙに対する回転数Ｒ０の値（基準値）は予め測定しておく。異常検出処理は、以下のように行う。電動機の動作中に、電源電圧をＶｃｃからＶｙまで減少させ、電動機の回転数Ｒを検出し、この検出値Ｒが基準値Ｒ０に一致すれば「電動機が正常」と判断し、一致しなければ「電動機が異常」と判断する。

また、電動機が始動する、つまり回転を開始する電源電圧Ｖｃｃ’の値を検出することによって異常を検出することも可能である。ベアリング等の不具合によって電動機が高摩擦状態になった場合、電動機が始動する電源電圧（始動電圧）は、正常時の値Ｖｃｃから増加する（Ｖｃｃ→Ｖｃｃ＋ΔＶｃｃ）。従って、電動機の始動電圧Ｖｓｔを検出し、この検出値Ｖｓｔが基準値Ｖｃｃに一致すれば「電動機が正常」と判断し、一致しなければ「電動機が異常」と判断することによって、電動機の異常を検出することができる。

（第６実施形態）
図２４は、第６実施形態に係る検出システムの回路図を示す。上記実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。以下、上記実施形態と異なる部分について、詳細に説明する。

この検出システムは、処理回路２００内において、監視ライン２０３に接続される監視ライン２０３ａに介装される断線検出回路２５０を有している。

検知回路２５０は、監視ライン２０３ａと電源電圧Ｖｃｃとの間に介装される抵抗Ｒ５と、監視ライン２０３ａと接地電位ＧＮＤとの間に介装される抵抗Ｒ６と、監視ライン２０３ａと接地電位ＧＮＤとの間に抵抗Ｒ６と並列に介装されるキャパシタＣ１と、監視ライン２０３ａの途中に介装され抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ６と直列に接続される抵抗Ｒ７とを備える。つまり、監視ライン２０３ａは、処理回路２００内において、抵抗Ｒ５を介して電源電圧Ｖｃｃに接続されるとともに、抵抗Ｒ６を介して接地電位ＧＮＤに接続されている。また、監視ライン２０３ａは、抵抗Ｒ６に並列に接続されたキャパシタＣ１を介して、更に接地電位ＧＮＤに接続されている。また、監視ライン２０３ａには、抵抗Ｒ７が直列に介装されており、抵抗Ｒ７の一端が第１のキャパシタＣ１に接続されるとともに、抵抗Ｒ７の他端が抵抗Ｒ６に接続されている。この断線検出回路２５０では、電源電圧Ｖｃｃは、抵抗Ｒ５、抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ６を介して接地電位ＧＮＤに接続されるとともに、抵抗Ｒ５及びキャパシタＣ１を介して接地電位ＧＮＤに接続される。ここで、キャパシタＣ１は、監視ライン２０３ａの電位を安定させるために設けられるものである。また、抵抗Ｒ７は、ＡＤＣ２１０の接地端子２１３ａに流れ込む電流を制限するためのものである。

図２４において、ＲＣ１、ＲＣ２は、電極又は端子における接触抵抗及び導電線の抵抗成分を示す。ＲＣ１は、検出装置１００の接地電極Ｐ３と接地ライン１０３との間の接触抵抗と、検出装置１００の接地電極Ｐ３と接地ラインＬ３との間の接触抵抗と、検出装置１００の接地電極Ｐ３と接続点（Ｖ２'）との間の抵抗成分と、接地ラインＬ３上の抵抗成分とを含む。ＲＣ４は、処理装置２００の接地端子Ｔ３と接地ラインＬ３との間の接触抵抗と、処理装置２００の接地端子Ｔ３と接地ライン２０３との間の接触抵抗と、接地ライン２０３上の抵抗成分とを含む。

接触抵抗ＲＣ１、ＲＣ２が０である場合(接地電位ＧＮＤから接続点（Ｖ２’）までの接地ライン２０３、Ｌ３、１０３の経路の抵抗値が実質的に０であるとみなせる場合)には、処理回路２００の断線検出回路２５０において、電源電圧Ｖｃｃからの電流は、抵抗Ｒ５を介してキャパシタＣ１を充電し、キャパシタＣ１を充電した後は、電源電圧Ｖｃｃからの電流は、監視ライン２０３ａ、Ｌ３ａ、１０３ａ、接地ライン１０３、Ｌ３、２０３を介して接地電位ＧＮＤに流れる。この場合、電源電圧Ｖｃｃからの電流は抵抗Ｒ７側に流れず、監視ライン２０３ａからＡＤＣ２１０の監視端子２１３ａに入力される検出電圧Ｖ２は、接地電位ＧＮＤと同一（０Ｖ）となる。

接触抵抗ＲＣ１、ＲＣ２が０でない場合（接地電位ＧＮＤから接続点（Ｖ２’）までの接地ライン２０３、Ｌ３、１０３の経路の抵抗値が実質的に０とみなせない場合）には、接続点の電位Ｖ２’と、処理回路２００の接地電位ＧＮＤとの間には電位差が生じる。従って、検出回路１１２の接地端子１１２ａの電位（接続点の電位Ｖ２’と同電位）も処理回路２００の接地電位ＧＮＤとの間に電位差を生じる。本実施形態では、接地ライン（１０３、Ｌ３、２０３）の抵抗状態を示す検出電圧Ｖ２に基づいて、接地ラインの高抵抗状態が検出回路１１２の挙動（出力電圧Ｖｏｕｔ）に与える影響を補正する。

図２５に示すように、接触抵抗ＲＣ１、ＲＣ２が０でない場合には、接続点の電位Ｖ２’は、検出回路１１２から接地ライン（１０３、Ｌ３、２０３）を通って流れる電流Ｉｄｓと、電源電圧Ｖｃｃから抵抗Ｒ５、監視ライン（２０３ａ、Ｌ３ａ、１０３ａ）、接地ライン（１０３、Ｌ３、２０３）を通って流れる電流Ｉｃｃとにより、以下の式（３）−（５）で表される。
Ｖ２＝（Ｉｄｓ＋Ｉｃｃ）＊（ＲＣ１＋ＲＣ２）・・・・・・・（３）
Ｉｄｓ＝１０ｍＡ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
Ｉｃｃ＝Ｖｃｃ／（Ｒ５＋ＲＣ１＋ＲＣ２）・・・・・・・・・（５）

ここで、Ｉｄｓは、検出回路１１２に典型的に流れる値１０ｍＡ（一定値）としている。

式（３）−（５）に示すように、接続点の電位Ｖ２’は、ＲＣ１＋ＲＣ２に比例する値となる。ここで、抵抗Ｒ５、Ｒ７、Ｒ６の抵抗値を例えば、Ｒ５＝１［ｋΩ］、Ｒ７＝１０［ｋΩ］、Ｒ６＝１５［ｋΩ］とすると、接触抵抗ＲＣ１＋ＲＣ２が抵抗Ｒ７の抵抗値に比較して十分小さい場合には、抵抗Ｒ７を通って流れる電流Ｉ７は電流Ｉｄｓと比較して十分小さく、無視できる。一例では、電流Ｉｃｃは数ｍＡであり、抵抗Ｒ７を流れる電流Ｉ７は１μＡ程度である。従って、抵抗Ｒ７での電圧降下分は無視でき、ＡＤＣ２１０の監視端子２１３ａに入力される検出電圧Ｖ２＝接続点の電位Ｖ２’とみなすことができる。この結果、検出電圧Ｖ２を用いて接地ラインの抵抗成分ＲＣ１＋ＲＣ２の状態を監視することができる。

また、検出電圧Ｖ２が接続点の電位Ｖ２'と一致するため、検出電圧Ｖ２を用いて、検出回路１１２の接地端子の電位のずれを補正することができる。具体的には、後述するように、検出電圧Ｖ２（ΔＶ＝Ｖ２−Ｖ１）を用いて、検出回路１１２の出力電圧Ｖｏｕt及び入力電圧Ｖｃｃを補正する。

図２６は、検出回路１１２の出力電圧Ｖｏｕｔを検出電圧Ｖ２で補正する処理を説明するための説明図である。図２６（ａ）は、接続点の電位Ｖ２’が接地電位（０Ｖ）に一致する場合の出力電圧Ｖｏｕｔと検出圧力（負圧）との関係を示す特性曲線である。図２６（ｂ）は、接地ラインの接触抵抗ＲＣ１＋ＲＣ２に起因して接続点の電位Ｖ２’が上昇した場合の特性曲線を示す。

ここでは、検出回路１１２は、圧力検出回路とし、負圧の値が大きく成るほど、出力電圧Ｖｏｕｔが直線的に低下するタイプのものを例に挙げて説明する。この圧力検出回路１１２の圧力検出範囲は、図２６（ａ）及び（ｂ）に示すように、略−１００ｋＰａから−５ｋＰａである。また、圧力検出回路１１２は、Ｖｃｃ＝５［Ｖ］が供給された場合に、０．３［Ｖ］から３．３［Ｖ］の範囲の出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。

接続点の電位Ｖ２'が接地電位ＧＮＤに一致する場合、圧力検出回路１１２の特性曲線は、図２６（ａ）に示すような曲線となる。図２６（ａ）の特性曲線において直線状に減少する区間は、式（６）により表される。
Ｖｏｕｔ＝（ｃ１＊ｐｅ＋ｃ０）＊ＶＤＤ・・・・・・（６）

ここで、Ｖｏｕｔは圧力検出回路１１２の出力電圧［Ｖ］であり、ｐｅは検出圧力（負圧：［ｋＰａ］）である。ｃ１、ｃ０は、圧力検出回路１１２の仕様により決まる定数である。ＶＤＤは、特性曲線の傾きを決定する基準電圧であり、圧力検出回路１１２の圧力検出範囲の上限値［Ｖ］（この例では３．３［Ｖ］）に対応する。基準電圧ＶＤＤは、圧力検出回路１１２の種類に応じて、電源電圧Ｖｃｃの値の大きさに応じて予め設定されている。

図２６（ｂ）は、接地ラインの接触抵抗Ｒｃ１＋ＲＣ２に起因して接続点の電位Ｖ２’（検出電圧Ｖ２）が上昇した場合の特性曲線である。このとき、圧力検出回路１１２の出力電圧Ｖｏｕtは、Ｖ２’＝０の場合と比較して、Ｖ２’＝Ｖ２だけ増加方向にオフセットされた値として検出される。同様に、基準電圧ＶＤＤも、Ｖ２’＝Ｖ２＝０の場合と比較して、Ｖ２’＝Ｖ２だけ増加方向にオフセットされた値として検出される。従って、出力電圧Ｖｏｕｔ、基準電圧ＶＤＤをオフセット分Ｖ２’＝Ｖ２だけ補正する処理を実行する。前述したように、接続点の電位Ｖ２’は接地電位検出電圧Ｖ２と同一とみなせるため、式（７）のように、出力電圧Ｖｏｕｔ、基準電圧ＶＤＤを補正量Ｖ２で補正する。補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ、基準電圧ＶＤＤをそれぞれ、有効出力電圧Ｖｏｕt_ｅｆｆ、有効基準電圧ＶＤＤ_ｅｆｆとする。
Ｖｏｕｔ_ｅｆｆ＝Ｖｏｕｔ−Ｖ２
ＶＤＤ_ｅｆｆ＝ＶＤＤ−Ｖ２・・・・・・・・・・・・・・・（７）

そして、式（６）において、Ｖｏｕｔ、ＶＤＤの代りに、式（７）のＶｏｕｔ_ｅｆｆ、ＶＤＤ_ｅｆｆを用いると、式（８）の関係が成り立つ。
Ｖｏｕｔ_ｅｆｆ＝（ｃ１＊ｐｅ＋ｃ０）＊ＶＤＤ_ｅｆ・・・・・・・（８）

従って、圧力検出回路１１２の出力電圧Ｖｏｕｔ、基準電圧ＶＤＤを、検出電圧Ｖ２により補正した有効出力電圧Ｖｏｕt_ｅｆｆ、有効基準電圧ＶＤＤ_ｅｆｆを用いて、式（８）により検出圧力ｐｅを算出するようにすれば、接地ラインの接触抵抗分を補償した検出圧力ｐｅを算出することができる。この処理により、接地ライン上に予期せぬ抵抗値の上昇があった場合であっても、接地ライン上の抵抗値が検出圧力ｐｅに及ぼす影響を補償することができる。

また、監視ライン１０３ａ、Ｌ３ａ、２０３ａが断線して過度に高抵抗状態となった場合には、断線検出回路２５０において、電源電圧Ｖｃｃからの電流は、抵抗Ｒ７側にのみ流れる（Ｉｃｃ＝０）。従って、ＡＤＣ２１０の監視端子２１３ａに入力される検出電圧Ｖ２は、抵抗Ｒ６にかかる電圧となる。抵抗Ｒ６の電圧は、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ５＋Ｒ７と、抵抗Ｒ６とで分圧した電圧であり、式（９）で与えられる。
Ｖ２＝Ｖｃｃ＊Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ７＋Ｒ６）・・・・・（９）

例えば、Ｖｃｃ＝５［Ｖ］、Ｒ５＝１［ｋΩ］、Ｒ７＝１０［ｋΩ］、Ｒ６＝１５［ｋΩ］とすると、Ｖ２＝２．８８［Ｖ］となる。この場合、監視ラインが断線した場合のＶ２の閾値を、例えばＶｔｈ＝２．８８［Ｖ］として、Ｖ２の値を監視すれば良い。

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−１０ｍＶ＜ΔＶ＜１０ｍＶの場合には「接地ラインが正常」と判断し、１０ｍＶ≦ΔＶ≦Ｖｔｈの場合には「接地ラインが高抵抗状態」と判断し、Ｖｔｈ＜ΔＶの場合には「監視ラインが断線」と判断する。なお、ここでは、ΔＶが−１０ｍＶ＜ΔＶ＜１０ｍＶの範囲内である場合に、Ｖ２’＝Ｖ２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。

また、処理部２２０は、ΔＶ≦Ｖｔｈの場合に、出力電圧Ｖｏｕｔ及び基準電圧ＶＤＤを式（７）によりΔＶ＝Ｖ２だけ補正し、有効出力電圧Ｖｏｕｔ_ｅｆｆ、有効基準電圧ＶＤＤ_ｅｆｆを算出する。そして、有効出力電圧Ｖｏｕｔ_ｅｆｆ、有効基準電圧ＶＤＤ_ｅｆｆを用いて、式（８）から検出圧力ｐｅを算出する。

なお、−１０ｍＶ＜ΔＶ＜１０ｍＶの場合（ΔＶが略０）の場合には、出力電圧Ｖｏｕｔ及び基準電圧ＶＤＤを補正せず、式（６）により検出圧力ｐｅを算出するようにしても良い。

上述した本発明の第６実施形態によれば、接続点の電位Ｖ２'＝Ｖ２を用いて、出力電圧Ｖｏｕｔ及び基準電圧ＶＤＤを補正し、接地ラインの接触抵抗分を補償した検出圧力ｐｅを算出することができる。この処理により、接地ライン上に予期せぬ抵抗値の上昇があった場合であっても、接地ライン上の抵抗値が検出圧力ｐｅに及ぼす影響を補償することができる。これにより、接地ラインの高抵抗状態を検出した場合に、接地ラインの抵抗状態に応じて、検出圧力Ｐｅを補正することが可能となり、システムの停止を回避しつつ、正確な圧力検出を継続することができる。

また、処理装置２００内において、監視ラインと電源電圧Ｖｃｃ及び接地電位ＧＮＤとの間にそれぞれ介装された抵抗Ｒ５、Ｒ６を備える断線検出回路２５０を配置したことにより、検出装置１１０に特別な構成を加えることなく、接地ラインの抵抗状態を監視するための監視ライン自体の断線を検出することができる。

なお、上述した出力電圧Ｖｏｕｔ及び基準電圧ＶＤＤの補正処理は、上記第１実施形態にも適用できる。具体的には、第１実施形態で算出するΔＶを補正量として、出力電圧Ｖｏｕｔ及び基準電圧ＶＤＤを補正すれば良い。

上記第１乃至第６実施形態では、主に検出システムについて説明したが、検出システムに限らず、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。

本出願は、国際出願番号ＰＣＴ／ＪＰ２００９／５７６０６号を基礎とする優先権主張出願であり、基礎出願における請求項１乃至２１を請求項９乃至２９とし、新たに請求項１乃至８を追加して、優先権主張出願を行うものである。

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
１１２ａ 接地端子
１５１ 検出部
１５２ 補正回路
１５３ 増幅回路
２１０ アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）
２２０ 処理部
２２０ａ，２２０ｂ 異常検出部
Ｒ２，Ｒ３ 抵抗
Ｖｃｃ 電源電圧源、電源電圧
２３０，２４０ 電源電圧制御回路
２３１ 切換回路
２３２，２４１ 制御ライン
２５０ 断線検出回路
ＲＬ 電圧降下用抵抗

Claims (29)

1. 電気システムであって、
   第１の電気回路（１１２）と、
   前記第１の電気回路（１１２）の接地端子に接続される接地線（Ｌ３，１０３）と、
   前記接地線に電気的に接続され、前記接地線との接続点における電位（Ｖ２’）を検出する監視用導電線（Ｌ３ａ，１０３ａ）とを備え、
   前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）に基づいて、前記第１の電気回路（１１２）の挙動（Ｖｏｕｔ）を補正する、電気システム。
2. 請求項１に記載の電気システムにおいて、
   前記監視用導電線（Ｌ３ａ，１０３ａ）は、第１の抵抗（Ｒ５）を介して電源電圧（Ｖｃｃ）に接続されるとともに、第２の抵抗（Ｒ６）を介して接地電位（ＧＮＤ）に接続されており、
   前記第２の抵抗の電圧を前記検出電圧（Ｖ２）として検出することにより、前記監視用導電線自体の異常を検出する、電気システム。
3. 請求項２に記載の電気システムにおいて、
   前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）が第１の閾値（Ｖｔｈ）よりも小さい場合に、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）を用いて、前記第１の電気回路（１１２）の挙動（Ｖｏｕｔ）の補正を実行し、
   前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）が第１の閾値以上となった場合に、前記監視用導電線の断線と判断する、電気システム。
4. 請求項２に記載の電気システムにおいて、
   前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）が前記第１の閾値より小さい第２の閾値よりも小さい場合には、前記接地線が正常であると判断し、前記第１の電気回路（１１２）の挙動（Ｖｏｕｔ）の補正を実行せず、
   前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）が前記第２の閾値以上かつ第１の閾値未満である場合に、前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）を用いて、前記第１の電気回路（１１２）の挙動（Ｖｏｕｔ）の補正を実行し、
   前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）が前記第１の閾値以上となった場合に、前記監視用導電線の断線と判断する、電気システム。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の電気システムにおいて、
   前記第１の電気回路（１１２）は、特定種類の物理量を検出する検出回路であり、
   前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）を用いて、前記検出回路（１１２）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）を補正する、電気システム。
6. 請求項５に記載の電気システムにおいて、
   前記監視用導電線による検出電圧（Ｖ２）を用いて、前記検出回路（１１２）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）と、前記出力電圧（Ｖｏｕt）の上限値（ＶＤＤ）とを補正することにより、検出する物理量の補正を実行する、電気システム。
7. 請求項５に記載の電気システムにおいて、
   前記検出回路（１１２）は、車両の制動装置を補助する負圧ブースタ内の圧力を検出する圧力センサであり、前記出力電圧（Ｖｏｕｔ）は圧力検出信号である、電気システム。
8. 請求項２に記載の電気システムにおいて、
   前記監視用導電線（Ｌ３ａ，１０３ａ）に介装される第３の抵抗（Ｒ７）を更に備え、
   前記第３の抵抗（Ｒ７）の一端は前記第１の抵抗（Ｒ５）に接続され、前記第３の抵抗（Ｒ７）の他端は前記第２の抵抗（Ｒ６）に接続されている、電気システム。
9. 特定種類の物理量を検出する検出回路（１１２）の異常を検出する異常検出装置であって、
   前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変更し、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）での前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）に基づいて、前記検出回路の異常を検出する異常検出部（２２０ａ）を備える、検出回路の異常検出装置。
10. 請求項９に記載の検出回路（１１２）の異常検出装置において、
    前記異常検出部（２２０ａ）は、前記電源電圧変更前後の前記検出回路（１１２）からの出力信号（Ｖｏ１，Ｖｏ２）が、同一の物理量（Ｐ）に対する入出力特性曲線上にあるか否かに基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する、検出回路の異常検出装置。
11. 請求項９に記載の検出回路（１１２）の異常検出装置において、
    前記異常検出部（２２０ａ）は、前記電源電圧変更前後の前記検出回路（１１２）からの出力信号（Ｖｏ１，Ｖｏ２）比が変更前後の電源電圧（Ｖｃ１，Ｖｃ２）の比に一致するか否かに基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する、検出回路の異常検出装置。
12. 請求項９に記載の検出回路（１１２）の異常検出装置において、
    前記異常検出部（２２０ａ）は、前記電源電圧を、互いに異なる複数の電圧（Ｖｃ２，Ｖｃ３）に変更し、これら変更後の複数の電源電圧（Ｖｃ２，Ｖｃ３）での前記検出回路（１１２）からの出力信号（Ｖｏ２，Ｖｏ３）に基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する、検出回路の異常検出装置。
13. 請求項９乃至１２の何れかに記載の検出回路（１１２）の異常検出装置において、
    前記異常検出部（２２０ａ）は、変更前における電源電圧値（Ｖｃ１）に対する前記検出回路（１１２）からの出力信号を所定の時間間隔をあけて少なくとも２回測定し、少なくとも２回の出力信号（Ｖｏ１，Ｖｏ１’）が一致する場合に、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）での前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）に基づいて、前記検出回路の異常を検出する検出回路の異常検出装置。
14. 請求項９乃至１３の何れかに記載の検出回路（１１２）の異常検出装置において、
    前記異常検出部（２２０ａ）の制御によって、前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変更する電源電圧制御部（２３０）を備える、検出回路の異常検出装置。
15. 請求項９乃至１４の何れかに記載の検出回路（１１２）の異常検出装置において、
    前記検出回路（１１２）は、車両の制動装置を補助する負圧ブースタ内の圧力を検出する圧力センサである、検出回路の異常検出装置。
16. 周囲環境に応じて挙動が変化する電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出装置であって、
    前記電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変更し、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）における前記電気回路の挙動（Ｖｏ２）に基づいて、前記電気回路の異常を検出する異常検出部（２２０ａ）を備える、電気回路の異常検出装置。
17. 検出システムであって、
    特定種類の物理量を検出する検出回路（１１２）と、
    前記検出回路（１１２）からの出力を処理する処理装置（２００）と、
    前記検出回路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し、
    更に、前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変更し、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）での前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）に基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ａ）を備える、検出システム。
18. 電子システムであって、
    周囲環境に応じて挙動が変化する第１の電気回路（１１２）と、
    第２の電気回路（２００）と、
    前記第１の電気回路と前記第２の電気回路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の電気回路側で前記導電線に電気的に接続される監視用信号線（Ｌ１ａ，１０１ａ；Ｌ２ａ，１０２ａ；Ｌ３ａ，１０３ａ）とを備え、
    前記導電線と前記監視用信号線との接続点における電位を前記監視用信号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し、
    更に、前記第１の電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変更し、変更後の電源電圧（Ｖｃ２）における前記第１の電気回路の挙動（Ｖｏ２）に基づいて、前記第１の電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ａ）を備える、電子システム。
19. 特定種類の物理量を検出する検出部（１５１）を含む検出回路（１１２）の異常検出装置において、
    前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）未満における前記検出回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える、検出回路の異常検出装置。
20. 請求項１９に記載の検出回路（１１２）の異常検出装置において、
    前記異常検出部（２２０ｂ）は、更に、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）に基づいて、前記検出回路（１１２）を外部と接続する導電線の抵抗状態を検出する、検出回路の異常検出装置。
21. 特定種類の物理量を検出する検出部（１５１）を含む検出回路（１１２）の異常検出装置において、
    前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路（１１２）を外部と接続する導電線の抵抗状態を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える、検出回路の異常検出装置。
22. 電気回路（１１２）の異常検出装置において、
    電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させ、前記電気回路（１１２）に含まれる一部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）未満における前記電気回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える、電気回路の異常検出装置。
23. 電気回路（１１２）の異常検出装置において、
    電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させ、前記電気回路（１１２）の一部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路（１１２）を外部と接続する導電線の抵抗状態を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える、電気回路の異常検出装置。
24. 特定種類の物理量を検出する検出部（１５１）を含む検出回路（１１２）の異常検出装置において、
    前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）以上の範囲において、変化後の電源電圧（Ｖｃ２）に対する前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路の異常を検出する第１の異常検出部（２２０ａ）と、
    前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路（１１２）を外部と接続する導電線の抵抗状態を検出する第２の異常検出部（２２０ｂ）と、を備える検出回路の異常検出装置。
25. 周囲環境に応じて挙動が変化する回路部分（１５１）を含む電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出装置であって、
    前記電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記回路部分（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）以上の範囲において、変化後の電源電圧（Ｖｃ２）に対する前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路の異常を検出する第１の異常検出部（２２０ａ）と、
    前記回路部分（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路（１１２）を外部と接続する導電線の抵抗状態を検出する第２の異常検出部（２２０ｂ）と、
    を備える電気回路の異常検出装置。
26. 検出システムであって、
    特定種類の物理量を検出する検出部（１５１）を含む検出回路（１１２）と、
    前記検出回路（１１２）からの出力を処理する処理装置（２００）と、
    前記検出回路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し、
    更に、前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）未満における前記検出回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える、検出システム。
27. 電子システムであって、
    第１の電気回路（１１２）と、
    第２の電気回路（２００）と、
    前記第１の電気回路と前記第２の電気回路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の電気回路側で前記導電線に電気的に接続される監視用信号線（Ｌ１ａ，１０１ａ；Ｌ２ａ，１０２ａ；Ｌ３ａ，１０３ａ）とを備え、
    前記導電線と前記監視用信号線との接続点における電位を前記監視用信号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し、
    更に、前記電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記電気回路の一部（１５１）が停止する停止電源電圧（Ｖｘ）未満における前記電気回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出部（２２０ｂ）を備える、電子システム。
28. 特定種類の物理量を検出する検出部（１５１）を含む検出回路（１１２）の異常検出装置において、
    前記検出回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）以上の範囲において、変化後の電源電圧（Ｖｃ２）に対する前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路の異常を検出する第１の異常検出部（２２０ａ）と、
    前記検出部（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）未満における前記検出回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記検出回路（１１２）の異常を検出する第２の異常検出部（２２０ｂ）と、
    を備える検出回路の異常検出装置。
29. 周囲環境に応じて挙動が変化する回路部分（１５１）を含む電気回路（１１２）の異常を検出する異常検出装置であって、
    前記電気回路（１１２）に供給する電源電圧（Ｖｃｃ’）の大きさを変化させて、前記回路部分（１５１）が停止する前記電源電圧（Ｖｘ）以上の範囲において、変化後の電源電圧（Ｖｃ２）に対する前記検出回路からの出力信号（Ｖｏ２）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路の異常を検出する第１の異常検出部（２２０ａ）と、
    前記電気回路の一部（１５１）が停止する停止電源電圧（Ｖｘ）未満における前記電気回路（１１２）の出力信号（Ｖｏｕｔ）を検出し、この検出値に基づいて、前記電気回路（１１２）の異常を検出する第２の異常検出部（２２０ｂ）と、
    を備える電気回路の異常検出装置。