JPH09178512A - センサシステム及びセンサ - Google Patents
センサシステム及びセンサInfo
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- JPH09178512A JPH09178512A JP7342134A JP34213495A JPH09178512A JP H09178512 A JPH09178512 A JP H09178512A JP 7342134 A JP7342134 A JP 7342134A JP 34213495 A JP34213495 A JP 34213495A JP H09178512 A JPH09178512 A JP H09178512A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/08—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for safeguarding the apparatus, e.g. against abnormal operation, against breakdown
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
- G01P21/02—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups of speedometers
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- G01P3/4802—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage by using electronic circuits in general
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 異常検出回路を有する高信頼性のセンサは複
雑な形状でかつ、高価なものであった。 【解決手段】 単一の検出部と、この検出部より得られ
る信号を処理する基本的に同一構成の２つの検出処理回
路と、前記２つの検出処理回路からの出力信号の差違に
基づいて異常を検知する異常検出回路を有するものであ
る。
雑な形状でかつ、高価なものであった。 【解決手段】 単一の検出部と、この検出部より得られ
る信号を処理する基本的に同一構成の２つの検出処理回
路と、前記２つの検出処理回路からの出力信号の差違に
基づいて異常を検知する異常検出回路を有するものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等に搭載
され、信頼性の向上のために異常検出手段を備えたセン
サシステム及びセンサに関するものである。
され、信頼性の向上のために異常検出手段を備えたセン
サシステム及びセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のセンサシステムを示す回路
図である。この図において、３はセンサ側回路、４は制
御側ＥＣＵ（電子制御装置）である。５は第１の検出素
子（図２中検出素子１）であり、例えば、自動車のステ
アリングシャフト、あるいはクランクシャフト等のシャ
フト（回転軸）に設けられた磁石と対向して配設され
て、磁石による磁界の変化を検出して、シャフトの回転
角度を検出するものである。６は第１の検出素子５と並
列で且つ同様にシャフトに対向して設けられた第２の検
出素子（図２中検出素子２）で、第１の検出素子５と同
様の信号を出力するものである。
図である。この図において、３はセンサ側回路、４は制
御側ＥＣＵ（電子制御装置）である。５は第１の検出素
子（図２中検出素子１）であり、例えば、自動車のステ
アリングシャフト、あるいはクランクシャフト等のシャ
フト（回転軸）に設けられた磁石と対向して配設され
て、磁石による磁界の変化を検出して、シャフトの回転
角度を検出するものである。６は第１の検出素子５と並
列で且つ同様にシャフトに対向して設けられた第２の検
出素子（図２中検出素子２）で、第１の検出素子５と同
様の信号を出力するものである。
【０００３】７は第１の検出素子の組み込まれたブリッ
ジ回路の出力を差動増幅する第１の差動増幅回路、８は
第２の検出素子の組み込まれたブリッジ回路の出力を差
動増幅する第２の差動増幅回路、９〜１４はセンサ側回
路３と制御側ＥＣＵ４との間の配線であり、９は第１の
Ｖｃｃ（図２中Ｖｃｃ１）、１０は第１のＶｏｕｔ（図
２中Ｖｏｕｔ１）、１１は第１のＧＮＤ（図２中ＧＮＤ
１）、１２は第２のＶｃｃ（図２中Ｖｃｃ２）、１３は
第２のＶｏｕｔ（図２中Ｖｏｕｔ２）、１４はＧＮＤ２
（図２中ＧＮＤ２）である。
ジ回路の出力を差動増幅する第１の差動増幅回路、８は
第２の検出素子の組み込まれたブリッジ回路の出力を差
動増幅する第２の差動増幅回路、９〜１４はセンサ側回
路３と制御側ＥＣＵ４との間の配線であり、９は第１の
Ｖｃｃ（図２中Ｖｃｃ１）、１０は第１のＶｏｕｔ（図
２中Ｖｏｕｔ１）、１１は第１のＧＮＤ（図２中ＧＮＤ
１）、１２は第２のＶｃｃ（図２中Ｖｃｃ２）、１３は
第２のＶｏｕｔ（図２中Ｖｏｕｔ２）、１４はＧＮＤ２
（図２中ＧＮＤ２）である。
【０００４】このとき、第１のＶｃｃ９は第１の検出素
子５に所定電圧の電源を供給するための配線であり、第
１のＶｏｕｔ１０は第１の差動増幅回路７と比較回路１
５（後述）及びＣＰＵ１６（後述）との間の配線であ
り、第１のＧＮＤ１１は接地配線である。また、第２の
Ｖｃｃ１２は第２の検出素子６に所定電圧の電源を供給
するための配線であり、第２のＶｏｕｔ１３は第２の差
動増幅回路７と比較回路１５（後述）との間の配線であ
り、第２のＧＮＤは接地配線である。
子５に所定電圧の電源を供給するための配線であり、第
１のＶｏｕｔ１０は第１の差動増幅回路７と比較回路１
５（後述）及びＣＰＵ１６（後述）との間の配線であ
り、第１のＧＮＤ１１は接地配線である。また、第２の
Ｖｃｃ１２は第２の検出素子６に所定電圧の電源を供給
するための配線であり、第２のＶｏｕｔ１３は第２の差
動増幅回路７と比較回路１５（後述）との間の配線であ
り、第２のＧＮＤは接地配線である。
【０００５】１５は第１の差動増幅回路７と第２の差動
増幅回路８と双方の出力信号を比較する比較回路であ
り、この比較回路１５から出力される出力信号（図２中
Ｆａｉｌ）が異常状態を示す信号となる。１６は第１の
差動増幅回路７の出力信号第１のＶｏｕｔ、並びに比較
回路１５の出力信号（異常信号）が入力され、それらの
信号に基づいて、エンジン等の装置の所定の制御を行う
ＣＰＵである。
増幅回路８と双方の出力信号を比較する比較回路であ
り、この比較回路１５から出力される出力信号（図２中
Ｆａｉｌ）が異常状態を示す信号となる。１６は第１の
差動増幅回路７の出力信号第１のＶｏｕｔ、並びに比較
回路１５の出力信号（異常信号）が入力され、それらの
信号に基づいて、エンジン等の装置の所定の制御を行う
ＣＰＵである。
【０００６】次に、動作について説明する。センサ側回
路３は完全に独立した２重系のセンサからなり、各々の
センサは別の電源用配線（第１のＶｃｃ９もしくは第２
のＶｃｃ１２）、及び別のＧＮＤ用配線（第１のＧＮＤ
１１もしくは第２のＧＮＤ１４）により電源が供給され
て動作する。また、各々のセンサは、第１の検出素子５
もしくは第２の検出素子６の出力を第１の差動増幅回路
７もしくは第２の差動増幅回路８で増幅し、このうち第
１の差動増幅回路７の出力信号を配線１０を介して制御
側ＥＣＵ４に入力して、この制御側ＥＣＵ４内のＣＰＵ
１６はこの信号を用いて図示しない装置の制御を行うも
のである。
路３は完全に独立した２重系のセンサからなり、各々の
センサは別の電源用配線（第１のＶｃｃ９もしくは第２
のＶｃｃ１２）、及び別のＧＮＤ用配線（第１のＧＮＤ
１１もしくは第２のＧＮＤ１４）により電源が供給され
て動作する。また、各々のセンサは、第１の検出素子５
もしくは第２の検出素子６の出力を第１の差動増幅回路
７もしくは第２の差動増幅回路８で増幅し、このうち第
１の差動増幅回路７の出力信号を配線１０を介して制御
側ＥＣＵ４に入力して、この制御側ＥＣＵ４内のＣＰＵ
１６はこの信号を用いて図示しない装置の制御を行うも
のである。
【０００７】このとき、第１の差動増幅回路７の誤作動
により、この第１の差動増幅回路７の出力信号が異常で
あるときには、第１の差動増幅回路７の出力信号と第２
の差動増幅回路８の出力信号との間に所定値以上の差が
生じるので、この差を制御側ＥＣＵ４内の比較回路１５
により判定し、所定値以上の差が生じていた場合には異
常信号をＣＰＵ１６に入力することで、ＣＰＵ１６は第
１の差動増幅回路７の出力信号が異常であることを検知
する。
により、この第１の差動増幅回路７の出力信号が異常で
あるときには、第１の差動増幅回路７の出力信号と第２
の差動増幅回路８の出力信号との間に所定値以上の差が
生じるので、この差を制御側ＥＣＵ４内の比較回路１５
により判定し、所定値以上の差が生じていた場合には異
常信号をＣＰＵ１６に入力することで、ＣＰＵ１６は第
１の差動増幅回路７の出力信号が異常であることを検知
する。
【０００８】また、センサ側回路３と制御側ＥＣＵ４と
の間の配線の異常が生じた場合には次のように比較回路
１５から異常信号が出力されて、ＣＰＵ１６は第１の差
動増幅回路７の出力信号が異常であることを検知する。
まず、第１のＶｃｃ９あるいは第２のＶｃｃ１２のどち
らか一方が断線した場合には、第１の差動増幅回路７の
出力信号あるいは第２の差動増幅回路８の出力信号のど
ちらか一方がＧＮＤ電位となることにより、比較回路１
５から異常信号が出力される。次に、第１のＧＮＤ９あ
るいは第２のＧＮＤ１４のどちらか一方が断線した場
合、第１の差動増幅回路７の出力信号あるいは第２の差
動増幅回路８の出力信号のどちらか一方がＶｃｃ電位と
なることにより比較回路１５から異常信号が出力され
る。
の間の配線の異常が生じた場合には次のように比較回路
１５から異常信号が出力されて、ＣＰＵ１６は第１の差
動増幅回路７の出力信号が異常であることを検知する。
まず、第１のＶｃｃ９あるいは第２のＶｃｃ１２のどち
らか一方が断線した場合には、第１の差動増幅回路７の
出力信号あるいは第２の差動増幅回路８の出力信号のど
ちらか一方がＧＮＤ電位となることにより、比較回路１
５から異常信号が出力される。次に、第１のＧＮＤ９あ
るいは第２のＧＮＤ１４のどちらか一方が断線した場
合、第１の差動増幅回路７の出力信号あるいは第２の差
動増幅回路８の出力信号のどちらか一方がＶｃｃ電位と
なることにより比較回路１５から異常信号が出力され
る。
【０００９】以上のようにＣＰＵ１６において、第１の
差動増幅回路７の出力信号が異常であることが検知され
た際には、ＣＰＵ１６は制御を行わないこととして、Ｃ
ＰＵ１６による誤制御を防止するものである。
差動増幅回路７の出力信号が異常であることが検知され
た際には、ＣＰＵ１６は制御を行わないこととして、Ｃ
ＰＵ１６による誤制御を防止するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来のセンサシステム
は以上のように構成されてているので、センサが２重系
となっていて、センサ側回路３と制御側ＥＣＵ４との間
の配線数及びセンサ側回路３内の部品点数が増加してし
まい、構成が複雑化し、また、製作コストも高いものと
なるなどの課題があった。また、装置の構成の簡素化を
図った場合には、確実な異常検出を行うことができなか
った。
は以上のように構成されてているので、センサが２重系
となっていて、センサ側回路３と制御側ＥＣＵ４との間
の配線数及びセンサ側回路３内の部品点数が増加してし
まい、構成が複雑化し、また、製作コストも高いものと
なるなどの課題があった。また、装置の構成の簡素化を
図った場合には、確実な異常検出を行うことができなか
った。
【００１１】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、簡単な構成で且つ製作コストが
低く、また、異常検出の確実なセンサシステムを得るこ
とを目的とする。
ためになされたもので、簡単な構成で且つ製作コストが
低く、また、異常検出の確実なセンサシステムを得るこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係るセンサシ
ステムは、一の検出手段と、この一の検出手段から出力
される信号を処理する第１及び第２の処理手段と、第１
及び第２の処理手段から出力される信号の差に基づいて
第１の処理手段の異常を検知する異常検知手段と、第１
の処理手段及び異常検知手段の出力に基づいて他の装置
の制御を行う制御手段とを備え、異常検知手段は第１及
び第２の処理手段の出力を比較する比較手段と、この比
較手段に接続されるトランジスタとを有するものであ
る。
ステムは、一の検出手段と、この一の検出手段から出力
される信号を処理する第１及び第２の処理手段と、第１
及び第２の処理手段から出力される信号の差に基づいて
第１の処理手段の異常を検知する異常検知手段と、第１
の処理手段及び異常検知手段の出力に基づいて他の装置
の制御を行う制御手段とを備え、異常検知手段は第１及
び第２の処理手段の出力を比較する比較手段と、この比
較手段に接続されるトランジスタとを有するものであ
る。
【００１３】また、検出素子に電力を供給する配線にト
ランジスタのエミッタ端子及びコレクタ端子が接続され
ると共に、比較手段の出力がトランジスタのベース端子
に入力されるものである
ランジスタのエミッタ端子及びコレクタ端子が接続され
ると共に、比較手段の出力がトランジスタのベース端子
に入力されるものである
【００１４】また、検出手段は磁気抵抗素子またはホー
ル素子であるものである。
ル素子であるものである。
【００１５】また、一の検出手段と、この一の検出手段
から出力される信号を処理する第１及び第２の処理手段
と、第１及び第２の処理手段から出力される信号の差に
基づいて第１の処理手段の異常を検知する異常検知手段
と、第１の処理手段及び異常検知手段の出力に基づいて
他の装置の制御を行う制御手段とを備えたものである。
から出力される信号を処理する第１及び第２の処理手段
と、第１及び第２の処理手段から出力される信号の差に
基づいて第１の処理手段の異常を検知する異常検知手段
と、第１の処理手段及び異常検知手段の出力に基づいて
他の装置の制御を行う制御手段とを備えたものである。
【００１６】また、検出手段、第１の処理手段、第２の
処理手段及び異常検知手段を、制御手段とは別の一の基
板上に配置したものである。
処理手段及び異常検知手段を、制御手段とは別の一の基
板上に配置したものである。
【００１７】また、検出手段、第１の処理手段、第２の
処理手段及び異常検知手段が配置される基板から、第１
の処理手段の出力を制御手段に出力する出力端子を複数
設けたものである。
処理手段及び異常検知手段が配置される基板から、第１
の処理手段の出力を制御手段に出力する出力端子を複数
設けたものである。
【００１８】この発明に係るセンサは、検出手段と、こ
の検出手段から出力される信号を処理する第１及び第２
の処理手段と、第１及び第２の処理手段から出力される
信号の差に基づいて第１の処理手段の異常を検知する異
常検知手段と、第１の処理手段の出力を外部に出力する
出力端子と、異常検知手段の出力を外部に出力する出力
端子とを備えたものである。
の検出手段から出力される信号を処理する第１及び第２
の処理手段と、第１及び第２の処理手段から出力される
信号の差に基づいて第１の処理手段の異常を検知する異
常検知手段と、第１の処理手段の出力を外部に出力する
出力端子と、異常検知手段の出力を外部に出力する出力
端子とを備えたものである。
【００１９】また、異常検知手段は第１及び第２の処理
手段の出力を比較する比較手段と、この比較手段に接続
されるトランジスタとを有するものである。
手段の出力を比較する比較手段と、この比較手段に接続
されるトランジスタとを有するものである。
【００２０】
発明の実施の形態１．以下、この発明の実施の一形態を
説明する。図１はこの発明の実施の形態１におけるセン
サシステムを示す回路図である。この図において、１８
はセンサとしてのセンサ側回路、１９は制御手段として
の制御側ＥＣＵである。センサ側回路１８と制御側ＥＣ
Ｕ１９はそれぞれ別の基板上に形成されている。２０は
ブリッジ回路の一部を構成する検出手段としての検出素
子であり、この検出素子２０は図示しない回転軸に設け
られた磁石に対応して設けられているものであり、この
磁石により発生する磁界を検出する検出素子２０から出
力される信号により回転軸の回転角もしくは回転数等が
検出できるものである。
説明する。図１はこの発明の実施の形態１におけるセン
サシステムを示す回路図である。この図において、１８
はセンサとしてのセンサ側回路、１９は制御手段として
の制御側ＥＣＵである。センサ側回路１８と制御側ＥＣ
Ｕ１９はそれぞれ別の基板上に形成されている。２０は
ブリッジ回路の一部を構成する検出手段としての検出素
子であり、この検出素子２０は図示しない回転軸に設け
られた磁石に対応して設けられているものであり、この
磁石により発生する磁界を検出する検出素子２０から出
力される信号により回転軸の回転角もしくは回転数等が
検出できるものである。
【００２１】２１は第１の処理手段としてのメイン差動
増幅回路、２２は第２の処理手段としてのサブ差動増幅
回路、２３は主にメイン差動増幅回路２１の異常を検出
する異常検知手段としての異常検出回路（図１中Ｆａｉ
ｌ検出回路）であり、２３ａは比較手段としての比較回
路、２３ｂは比較回路２３ａの出力がベース端子に接続
され、コレクタ端子がＶｃｃ２４（後述）及びＣＰＵ２
９（後述）に接続され、エミッタ端子がＧＮＤ２８（後
述）に接続されたトランジスタである。ここで、比較回
路２３ａは入力される二つの信号を比較し、この二つの
信号の値の差が所定値（比較値）以上であれば、信号を
出力するものである。
増幅回路、２２は第２の処理手段としてのサブ差動増幅
回路、２３は主にメイン差動増幅回路２１の異常を検出
する異常検知手段としての異常検出回路（図１中Ｆａｉ
ｌ検出回路）であり、２３ａは比較手段としての比較回
路、２３ｂは比較回路２３ａの出力がベース端子に接続
され、コレクタ端子がＶｃｃ２４（後述）及びＣＰＵ２
９（後述）に接続され、エミッタ端子がＧＮＤ２８（後
述）に接続されたトランジスタである。ここで、比較回
路２３ａは入力される二つの信号を比較し、この二つの
信号の値の差が所定値（比較値）以上であれば、信号を
出力するものである。
【００２２】また、２４〜２８はセンサ側回路１８と制
御側ＥＣＵ１９との間の配線であり、２４は制御側ＥＣ
Ｕ１９からセンサ側回路に所定の電圧を供給するための
配線であるＶｃｃ、２５はメイン差動増幅回路２１から
の出力を制御側ＥＣＵ１９に入力するための配線である
第１のＶｏｕｔ（図１中Ｖｏｕｔ１）、２６は第１のＶ
ｏｕｔのサブ配線である第２のＶｏｕｔ（図１中Ｖｏｕ
ｔ２）、２７は異常検出回路２３からの出力を制御側Ｅ
ＣＵ１９に入力するための配線であるＦａｉｌ、２８は
アースへ接続される接地配線であるＧＮＤを示す。この
ＧＮＤ２８とＶｃｃ２４とが一対となってセンサ側回路
１８に電力を供給する電源ラインを構成するものであ
る。これら配線２４〜２８は、センサ側回路１８と制御
側回路１９とのそれぞれの基板間に設けられた配線であ
るので、ノイズが入ったり、断線することがあり、これ
らノイズや断線も異常検出回路２３で検出する必要があ
る。また、それぞれの配線に対して、センサ側回路１８
及び制御側ＥＣＵ１９には出力端子及び入力端子が設け
られている。
御側ＥＣＵ１９との間の配線であり、２４は制御側ＥＣ
Ｕ１９からセンサ側回路に所定の電圧を供給するための
配線であるＶｃｃ、２５はメイン差動増幅回路２１から
の出力を制御側ＥＣＵ１９に入力するための配線である
第１のＶｏｕｔ（図１中Ｖｏｕｔ１）、２６は第１のＶ
ｏｕｔのサブ配線である第２のＶｏｕｔ（図１中Ｖｏｕ
ｔ２）、２７は異常検出回路２３からの出力を制御側Ｅ
ＣＵ１９に入力するための配線であるＦａｉｌ、２８は
アースへ接続される接地配線であるＧＮＤを示す。この
ＧＮＤ２８とＶｃｃ２４とが一対となってセンサ側回路
１８に電力を供給する電源ラインを構成するものであ
る。これら配線２４〜２８は、センサ側回路１８と制御
側回路１９とのそれぞれの基板間に設けられた配線であ
るので、ノイズが入ったり、断線することがあり、これ
らノイズや断線も異常検出回路２３で検出する必要があ
る。また、それぞれの配線に対して、センサ側回路１８
及び制御側ＥＣＵ１９には出力端子及び入力端子が設け
られている。
【００２３】２９は制御側ＥＣＵ１９内のＣＰＵであ
り、このＣＰＵ２９には第１のＶｏｕｔ２５もしくは第
２のＶｏｕｔ２６を介してメイン差動増幅回路２１の出
力が入力され、このメイン差動増幅回路２１の出力に基
づいて図示しないエンジン等の装置の制御を行うもので
ある。
り、このＣＰＵ２９には第１のＶｏｕｔ２５もしくは第
２のＶｏｕｔ２６を介してメイン差動増幅回路２１の出
力が入力され、このメイン差動増幅回路２１の出力に基
づいて図示しないエンジン等の装置の制御を行うもので
ある。
【００２４】このとき、ＣＰＵ２９に入力されて制御に
用いられるのは、メイン差動増幅回路２１の出力であ
り、サブ差動増幅回路２２の出力は制御には用いられな
いものである。このため、検出素子２０が、磁気抵抗素
子もしくはホール素子等の出力が非常に小さい素子によ
り構成されている場合には、メイン差動増幅回路２１に
は、高精度の、特に、出力値のオフセットが小さく、且
つ温度変化による出力値の変化も小さい差動増幅回路を
用いる必要があるものである。一方、サブ差動増幅回路
２２の出力は、異常検出回路２３に入力されるのみであ
り、ＣＰＵ２９による制御自体には用いられないので、
低精度の差動増幅回路を用いることができ、差動増幅回
路自体の回路の簡略化が図れるものである。また、比較
回路２３ａにおいては、メイン差動増幅回路２１とサブ
差動増幅回路２２との出力が所定の比較値より大きけれ
ば、異常信号を出力するものであるが、この所定の比較
値をサブ差動増幅回路２２のオフセット値や温度特性値
にあわせて、決定すればよいものである。すなわち、メ
イン差動増幅回路２１は高精度の差動増幅回路を用いる
必要があるが、サブ差動増幅回路２２は比較回路２３ａ
において設定する比較値にあわせた精度のものでよいも
のである。
用いられるのは、メイン差動増幅回路２１の出力であ
り、サブ差動増幅回路２２の出力は制御には用いられな
いものである。このため、検出素子２０が、磁気抵抗素
子もしくはホール素子等の出力が非常に小さい素子によ
り構成されている場合には、メイン差動増幅回路２１に
は、高精度の、特に、出力値のオフセットが小さく、且
つ温度変化による出力値の変化も小さい差動増幅回路を
用いる必要があるものである。一方、サブ差動増幅回路
２２の出力は、異常検出回路２３に入力されるのみであ
り、ＣＰＵ２９による制御自体には用いられないので、
低精度の差動増幅回路を用いることができ、差動増幅回
路自体の回路の簡略化が図れるものである。また、比較
回路２３ａにおいては、メイン差動増幅回路２１とサブ
差動増幅回路２２との出力が所定の比較値より大きけれ
ば、異常信号を出力するものであるが、この所定の比較
値をサブ差動増幅回路２２のオフセット値や温度特性値
にあわせて、決定すればよいものである。すなわち、メ
イン差動増幅回路２１は高精度の差動増幅回路を用いる
必要があるが、サブ差動増幅回路２２は比較回路２３ａ
において設定する比較値にあわせた精度のものでよいも
のである。
【００２５】また、センサ側回路１８に対する電源供給
系統は、Ｖｃｃ２４及びＧＮＤ２８による１重配線とさ
れている。また、検出素子２０には、非接触で検知可能
であるので、信頼性が高い磁気抵抗素子やホール素子を
用いることができるものである。
系統は、Ｖｃｃ２４及びＧＮＤ２８による１重配線とさ
れている。また、検出素子２０には、非接触で検知可能
であるので、信頼性が高い磁気抵抗素子やホール素子を
用いることができるものである。
【００２６】また、メイン差動増幅回路２１の出力は第
１のＶｏｕｔ２５及び第２のＶｏｕｔ２６を介して制御
側ＥＣＵ１９へ出力されるので、第１のＶｏｕｔ２５と
第２のＶｏｕｔ２６との２重系の配線として構成され、
断線等による故障に対しての安全性を高めたものであ
る。
１のＶｏｕｔ２５及び第２のＶｏｕｔ２６を介して制御
側ＥＣＵ１９へ出力されるので、第１のＶｏｕｔ２５と
第２のＶｏｕｔ２６との２重系の配線として構成され、
断線等による故障に対しての安全性を高めたものであ
る。
【００２７】次に、動作について説明する。まず、セン
サ側回路１８の出力の異常、例えば、メイン差動増幅回
路２１の異常、もしくは、第１のＶｏｕｔ２５、第２の
Ｖｏｕｔ２６の出力信号ラインにノイズが重畳したこと
等による異常時には、メイン差動増幅回路２１の出力と
サブ差動増幅回路２２の出力を異常検出回路２３の比較
回路２３ａにより比較判定することで異常が検知できる
ものである。
サ側回路１８の出力の異常、例えば、メイン差動増幅回
路２１の異常、もしくは、第１のＶｏｕｔ２５、第２の
Ｖｏｕｔ２６の出力信号ラインにノイズが重畳したこと
等による異常時には、メイン差動増幅回路２１の出力と
サブ差動増幅回路２２の出力を異常検出回路２３の比較
回路２３ａにより比較判定することで異常が検知できる
ものである。
【００２８】すなわち、メイン差動増幅回路２１及びサ
ブ増幅回路２２の出力は、異常検出回路２３の比較回路
２３ａに入力され、メイン差動増幅回路２１の出力と比
較され、所定値以上の差が生じた場合には、異常検出回
路２３のトランジスタ２３ｂのオープンコレクタ出力か
ら、異常時にＨｉｇｈとなるようになる異常信号を、Ｆ
ａｉｌ２７を介して制御側ＥＣＵ１９に入力されるもの
である。
ブ増幅回路２２の出力は、異常検出回路２３の比較回路
２３ａに入力され、メイン差動増幅回路２１の出力と比
較され、所定値以上の差が生じた場合には、異常検出回
路２３のトランジスタ２３ｂのオープンコレクタ出力か
ら、異常時にＨｉｇｈとなるようになる異常信号を、Ｆ
ａｉｌ２７を介して制御側ＥＣＵ１９に入力されるもの
である。
【００２９】次に、センサ側回路１８と制御側ＥＣＵ１
９との間の配線の異常のうちの制御側ＥＣＵ１９から出
力する配線の異常、例えば、電源配線Ｖｃｃ２４あるい
はＧＮＤ２８の断線時には、異常検出回路２３のトラン
ジスタ２３ｂのオープンコレクタ出力はＨｉｇｈとなる
ことにより異常検知可能である。
９との間の配線の異常のうちの制御側ＥＣＵ１９から出
力する配線の異常、例えば、電源配線Ｖｃｃ２４あるい
はＧＮＤ２８の断線時には、異常検出回路２３のトラン
ジスタ２３ｂのオープンコレクタ出力はＨｉｇｈとなる
ことにより異常検知可能である。
【００３０】また、ＣＰＵ２９はメイン差動増幅回路２
１の出力に基づいてエンジン、パワーステアリング等の
装置の制御を行うと共に、Ｆａｉｌ２７を介して異常信
号が入力された際には、メイン差動増幅回路２１の出力
は異常であると判断して、この出力を用いた制御は行わ
ないこととして、誤制御を防止するものである。
１の出力に基づいてエンジン、パワーステアリング等の
装置の制御を行うと共に、Ｆａｉｌ２７を介して異常信
号が入力された際には、メイン差動増幅回路２１の出力
は異常であると判断して、この出力を用いた制御は行わ
ないこととして、誤制御を防止するものである。
【００３１】以上のように、この実施の形態１にセンサ
システムにおいては、検出素子２０として非接触で検知
可能な検出素子を使用することができ、また、検出素子
２０は一つにすることができるので部品点数の削減が可
能であり、更に、異常検出用のサブ差動増幅回路２２
は、高精度を必要としない簡略化回路で構成することが
可能であるので、大幅にコスト低減を図ることが可能
で、安価で信頼性の優れたものである。
システムにおいては、検出素子２０として非接触で検知
可能な検出素子を使用することができ、また、検出素子
２０は一つにすることができるので部品点数の削減が可
能であり、更に、異常検出用のサブ差動増幅回路２２
は、高精度を必要としない簡略化回路で構成することが
可能であるので、大幅にコスト低減を図ることが可能
で、安価で信頼性の優れたものである。
【００３２】また、メイン差動増幅回路２１の出力はセ
ンサ側回路１８から外部へ出力されるので、第１のＶｏ
ｕｔ２５もしくは第２のＶｏｕｔ２６にノイズが重畳し
た場合には、制御側ＥＣＵ２９に異常信号が出力される
が、サブ差動増幅回路２２の出力はセンサ側回路１８か
ら外部に出力されていないのでメイン差動増幅回路２１
の出力のようにノイズが重畳することがなく、メイン差
動増幅回路２１の出力とサブ差動増幅回路２２の出力の
間に差異が生じるために、異常検出回路２３により異常
を検知することができるものである。
ンサ側回路１８から外部へ出力されるので、第１のＶｏ
ｕｔ２５もしくは第２のＶｏｕｔ２６にノイズが重畳し
た場合には、制御側ＥＣＵ２９に異常信号が出力される
が、サブ差動増幅回路２２の出力はセンサ側回路１８か
ら外部に出力されていないのでメイン差動増幅回路２１
の出力のようにノイズが重畳することがなく、メイン差
動増幅回路２１の出力とサブ差動増幅回路２２の出力の
間に差異が生じるために、異常検出回路２３により異常
を検知することができるものである。
【００３３】さらに、センサ側回路１８から出力される
配線においては第１のＶｏｕｔ２５、第２のＶｏｕｔ２
６の２重系で構成されているので、たとえどちらか一方
において、断線あるいは端子が接触したことにより異常
が生じたとしても、制御側ＥＣＵ１９に正確な出力信号
を供給することができる。
配線においては第１のＶｏｕｔ２５、第２のＶｏｕｔ２
６の２重系で構成されているので、たとえどちらか一方
において、断線あるいは端子が接触したことにより異常
が生じたとしても、制御側ＥＣＵ１９に正確な出力信号
を供給することができる。
【００３４】また、トランジスタ２３ｂを異常検出回路
２３内に設けたので、比較回路２３ａによる異常検出以
外の配線の断線による異常等を検出することができるも
のである。特に、トランジスタ２３ｂのベース端子に比
較回路２３の出力を入力し、コレクタ端子及びエミッタ
端子を電源配線であるＶｃｃ２４及びＧＮＤ２８に接続
したので、電源配線の断線、短絡等を検出することが可
能である。
２３内に設けたので、比較回路２３ａによる異常検出以
外の配線の断線による異常等を検出することができるも
のである。特に、トランジスタ２３ｂのベース端子に比
較回路２３の出力を入力し、コレクタ端子及びエミッタ
端子を電源配線であるＶｃｃ２４及びＧＮＤ２８に接続
したので、電源配線の断線、短絡等を検出することが可
能である。
【００３５】上記実施の形態１におけるセンサシステム
は回転軸の回転角等を検出していたが、例えば、直線変
位する軸に磁石を設けて、この軸の直線変位量を検出素
子が検出することとしてもよく、その他の物理量を検出
するセンサシステムであってもよい。
は回転軸の回転角等を検出していたが、例えば、直線変
位する軸に磁石を設けて、この軸の直線変位量を検出素
子が検出することとしてもよく、その他の物理量を検出
するセンサシステムであってもよい。
【００３６】上記実施の形態１においては、特に安全性
の要求される自動車のステアリングシャフトの回転角検
出に用いた場合について説明したが、その他、異常検出
の必要なセンサシステムであれば、自動車用以外のもの
であってもよいことはいうまでもない。
の要求される自動車のステアリングシャフトの回転角検
出に用いた場合について説明したが、その他、異常検出
の必要なセンサシステムであれば、自動車用以外のもの
であってもよいことはいうまでもない。
【図１】この発明の実施の形態１におけるセンサシステ
ムを示す回路図である。
ムを示す回路図である。
【図２】従来のセンサシステムを示す回路図である。
１８：センサ側回路、１９：制御側ＥＣＵ、２０：検出
素子、２１：メイン差動増幅回路、２２：サブ差動増幅
回路、２３：異常検出回路、２３ａ：比較回路、２３
ｂ：トランジスタ、２４：Ｖｃｃ、２５：第１のＶｏｕ
ｔ、２６：第２のＶｏｕｔ、２７：Ｆａｉｌ、２８：Ｇ
ＮＤ、２９：ＣＰＵ
素子、２１：メイン差動増幅回路、２２：サブ差動増幅
回路、２３：異常検出回路、２３ａ：比較回路、２３
ｂ：トランジスタ、２４：Ｖｃｃ、２５：第１のＶｏｕ
ｔ、２６：第２のＶｏｕｔ、２７：Ｆａｉｌ、２８：Ｇ
ＮＤ、２９：ＣＰＵ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 俊一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 一の検出手段と、この一の検出手段から
出力される信号を処理する第１及び第２の処理手段と、
上記第１及び第２の処理手段から出力される信号の差に
基づいて上記第１の処理手段の異常を検知する異常検知
手段と、上記第１の処理手段及び上記異常検知手段の出
力に基づいて他の装置の制御を行う制御手段とを備え、
上記異常検知手段は上記第１及び第２の処理手段の出力
を比較する比較手段と、この比較手段に接続されるトラ
ンジスタとを有することを特徴としたセンサシステム。 - 【請求項２】 検出素子に電力を供給する配線にトラン
ジスタのエミッタ端子及びコレクタ端子が接続されると
共に、比較手段の出力がトランジスタのベース端子に入
力されることを特徴とする請求項１記載のセンサシステ
ム。 - 【請求項３】 検出手段は磁気抵抗素子またはホール素
子であることを特徴とする請求項１記載のセンサシステ
ム。 - 【請求項４】 一の検出手段と、この一の検出手段から
出力される信号を処理する第１及び第２の処理手段と、
上記第１及び第２の処理手段から出力される信号の差に
基づいて上記第１の処理手段の異常を検知する異常検知
手段と、上記第１の処理手段及び上記異常検知手段の出
力に基づいて他の装置の制御を行う制御手段とを備えた
センサシステム。 - 【請求項５】 検出手段、第１の処理手段、第２の処理
手段及び異常検知手段を、制御手段とは別の一の基板上
に配置したことを特徴とする請求項４記載のセンサシス
テム。 - 【請求項６】 検出手段、第１の処理手段、第２の処理
手段及び異常検知手段が配置される基板から、上記第１
の処理手段の出力を制御手段に出力する出力端子を複数
設けたことを特徴とする請求項５記載のセンサシステ
ム。 - 【請求項７】 一の検出手段と、この検出手段から出力
される信号を処理する第１及び第２の処理手段と、上記
第１及び第２の処理手段から出力される信号の差に基づ
いて上記第１の処理手段の異常を検知する異常検知手段
と、上記第１の処理手段の出力を外部に出力する出力端
子と、上記異常検知手段の出力を外部に出力する出力端
子とを備えたセンサ。 - 【請求項８】 上記異常検知手段は上記第１及び第２の
処理手段の出力を比較する比較手段と、この比較手段に
接続されるトランジスタとを有することを特徴とする請
求項７記載のセンサ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342134A JPH09178512A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | センサシステム及びセンサ |
| US08/674,758 US5789925A (en) | 1995-12-28 | 1996-07-02 | Sensor system having abnormality detecting circuit for detecting abnormality of sensor system from outputs of signal processing circuits |
| DE19629934A DE19629934B4 (de) | 1995-12-28 | 1996-07-24 | Sensorsystem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342134A JPH09178512A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | センサシステム及びセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178512A true JPH09178512A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18351397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7342134A Pending JPH09178512A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | センサシステム及びセンサ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5789925A (ja) |
| JP (1) | JPH09178512A (ja) |
| DE (1) | DE19629934B4 (ja) |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19629934B4 (de) | 2007-04-12 |
| US5789925A (en) | 1998-08-04 |
| DE19629934A1 (de) | 1997-07-03 |
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