自己診断機能付センサ
【課題】外的要因の印加を行うことなく、故障を診断することができる自己診断機能付センサを提供する。
【解決手段】自己診断機能付センサ１は、例えば、第１のハーフブリッジ回路２１及び第２のハーフブリッジ回路２２を有するセンサ部２と、第１のスイッチ部３１と第１の抵抗３２を有する第１の切替回路３ａ、及び第２のスイッチ部３３と第２の抵抗３４を有する第２の切替回路３ｂを有する制御ＩＣ３と、を備えている。制御ＩＣ３は、例えば、第１のスイッチ部３１及び第２のスイッチ部３３のオン及びオフを制御することによって得られる、第１のハーフブリッジ回路２１及び第２のハーフブリッジ回路２２のそれぞれの中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２に基づいてセンサ部２の故障の有無を診断する制御部３０と、を備えて概略構成されている。
【解決手段】自己診断機能付センサ１は、例えば、第１のハーフブリッジ回路２１及び第２のハーフブリッジ回路２２を有するセンサ部２と、第１のスイッチ部３１と第１の抵抗３２を有する第１の切替回路３ａ、及び第２のスイッチ部３３と第２の抵抗３４を有する第２の切替回路３ｂを有する制御ＩＣ３と、を備えている。制御ＩＣ３は、例えば、第１のスイッチ部３１及び第２のスイッチ部３３のオン及びオフを制御することによって得られる、第１のハーフブリッジ回路２１及び第２のハーフブリッジ回路２２のそれぞれの中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２に基づいてセンサ部２の故障の有無を診断する制御部３０と、を備えて概略構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己診断機能付センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として４つの磁気抵抗素子をブリッジ状に電気的に接続した磁気抵抗素子センサを備える電流検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この電流検出装置は、磁気抵抗素子センサが電流の流れる導体の近傍に配置され、導体に流れる電流に基づいて発生する磁場を検出することにより、導体を流れる電流値を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１９６６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の電流検出装置は、磁気抵抗素子センサに不具合があるか否かを診断する場合、磁気抵抗素子センサに磁場を印加して診断しなくてはならなかった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、外的要因の印加を行うことなく、故障を診断することができる自己診断機能付センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、外的要因に基づいて物理量が変化する第１の素子及び第２の素子により形成され、第１の素子の一方端が電源に電気的に接続され、他方端が第２の素子の一方端に電気的に接続された第１のハーフブリッジ回路、外的要因に基づいて物理量が変化する第３の素子及び第４の素子により形成され、第３の素子の一方端が電源に電気的に接続され、他方端が第４の素子の一方端に電気的に接続された第２のハーフブリッジ回路、を有するセンサ部と、一方端が第１のハーフブリッジ回路の第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１のスイッチ部、及び一方端が第１のハーフブリッジ回路の第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１の抵抗、を有する第１の切替回路と、一方端が第２のハーフブリッジ回路の第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２のスイッチ部、及び一方端が第２のハーフブリッジ回路の第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２の抵抗、を有する第２の切替回路と、第１のスイッチ部及び第２のスイッチ部のオン及びオフを制御することによって得られる、第１のハーフブリッジ回路及び第２のハーフブリッジ回路のそれぞれの中間電位に基づいてセンサ部の故障の有無を診断する制御部と、を備えた自己診断機能付センサを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外的要因の印加を行うことなく、故障を診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る自己診断機能付センサの回路図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態に係る自己診断機能付センサの診断モードを説明するための回路図である。
【図３】図３は、実施の形態に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る自己診断機能付センサは、外的要因に基づいて物理量が変化する第１の素子及び第２の素子により形成され、第１の素子の一方端が電源に電気的に接続され、他方端が第２の素子の一方端に電気的に接続された第１のハーフブリッジ回路、外的要因に基づいて物理量が変化する第３の素子及び第４の素子により形成され、第３の素子の一方端が電源に電気的に接続され、他方端が第４の素子の一方端に電気的に接続された第２のハーフブリッジ回路、を有するセンサ部と、一方端が第１のハーフブリッジ回路の第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１のスイッチ部、及び一方端が第１のハーフブリッジ回路の第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１の抵抗、を有する第１の切替回路と、一方端が第２のハーフブリッジ回路の第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２のスイッチ部、及び一方端が第２のハーフブリッジ回路の第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２の抵抗、を有する第２の切替回路と、第１のスイッチ部及び第２のスイッチ部のオン及びオフを制御することによって得られる、第１のハーフブリッジ回路及び第２のハーフブリッジ回路のそれぞれの中間電位に基づいてセンサ部の故障の有無を診断する制御部と、を備える。
【００１１】
[実施の形態]
（自己診断機能付センサ１の構成）
図１は、実施の形態に係る自己診断機能付センサの回路図である。本実施の形態に係る自己診断機能付センサ１は、一例として、車両に搭載され、外的要因としての磁場を検出する、４つの磁気抵抗素子により構成されたブリッジ回路を備えた磁気センサである。
【００１２】
自己診断機能付センサ１は、例えば、図１に示すように、センサ部２と、制御ＩＣ３と、を備えて概略構成されている。
【００１３】
（センサ部２の構成）
センサ部２は、例えば、磁場（外的要因）に基づいて抵抗値（物理量）が変化する第１の磁気抵抗素子２１１（第１の素子）及び第２の磁気抵抗素子２１２（第２の素子）により形成され、第１の磁気抵抗素子２１１の一方端が電源４に電気的に接続され、他方端が第２の磁気抵抗素子２１２の一方端に電気的に接続された第１のハーフブリッジ回路２１、磁場に基づいて抵抗値が変化する第３の磁気抵抗素子２２１（第３の素子）及び第４の磁気抵抗素子２２２（第４の素子）により形成され、第３の磁気抵抗素子２２１の一方端が電源４に電気的に接続され、他方端が第４の磁気抵抗素子２２２の一方端に電気的に接続された第２のハーフブリッジ回路２２、を備えて概略構成されている。
【００１４】
磁場が印加されていない場合における第１の磁気抵抗素子２１１の抵抗値Ｒ１と第３の磁気抵抗素子２２１の抵抗値Ｒ３とは、等しく、第２の磁気抵抗素子２１２の抵抗値Ｒ２と第４の磁気抵抗素子２２２の抵抗値Ｒ４とは、等しい。
【００１５】
第１の磁気抵抗素子２１１の抵抗値Ｒ１は、第２の磁気抵抗素子２１２の抵抗値Ｒ２と異なり、第２の磁気抵抗素子２１２の抵抗値Ｒ２と後述する第１の抵抗３２の抵抗値Ｒ５を加算した抵抗値となる。
【００１６】
また、第３の磁気抵抗素子２２１の抵抗値Ｒ３は、第４の磁気抵抗素子２２２の抵抗値Ｒ４と異なり、第４の磁気抵抗素子２２２の抵抗値Ｒ４と後述する第２の抵抗３４の抵抗値Ｒ６を加算した抵抗値となる。
【００１７】
第１の磁気抵抗素子２１１及び第３の磁気抵抗素子２２１は、例えば、電源４、制御ＩＣ３の入力端子４２及び出力端子３９、センサ部２の入力端子２７を介して電圧ＶＣＣが印加されている。
【００１８】
第１の磁気抵抗素子２１１及び第２の磁気抵抗素子２１２の中間電位Ｖ１は、例えば、センサ部２の出力端子２３、制御ＩＣ３の入力端子３５を介して後述する制御部３０に入力する。また、第３の磁気抵抗素子２２１及び第４の磁気抵抗素子２２２の中間電位Ｖ２は、例えば、センサ部２の出力端子２６、制御ＩＣ３の入力端子３８を介して後述する制御部３０に入力する。
【００１９】
（制御ＩＣ３の構成）
図２（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態に係る自己診断機能付センサの診断モードを説明するための回路図である。
【００２０】
制御ＩＣ３は、例えば、一方端が第１のハーフブリッジ回路２１の第２の磁気抵抗素子２１２の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１のスイッチ部３１、及び一方端が第１のハーフブリッジ回路２１の第２の磁気抵抗素子２１２の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１の抵抗３２、を有する第１の切替回路３ａと、一方端が第２のハーフブリッジ回路２２の第４の磁気抵抗素子２２２の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２のスイッチ部３３、及び一方端が第２のハーフブリッジ回路２２の第４の磁気抵抗素子２２２の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２の抵抗３４、を有する第２の切替回路３ｂと、第１のスイッチ部３１及び第２のスイッチ部３３のオン及びオフを制御することによって得られる、第１のハーフブリッジ回路２１及び第２のハーフブリッジ回路２２のそれぞれの中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２に基づいてセンサ部２の故障の有無を診断する制御部３０と、を備えて概略構成されている。
【００２１】
第１のスイッチ部３１及び第２のスイッチ部３３は、例えば、トランジスタを用いて形成される。第１のスイッチ部３１は、例えば、制御部３０から出力される信号Ｓ１に基づいて開閉する。また、第２のスイッチ部３３は、例えば、制御部３０から出力される信号Ｓ２に基づいて開閉する。
【００２２】
制御部３０は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。また、制御部３０は、例えば、参照情報３００を有している。参照情報３００とは、例えば、算出した差分と、設計から算出される差分と、を比較するための情報、検出対象の検出に関するしきい値の情報等を含んで構成される。
【００２３】
制御部３０は、入力端子３５を介して入力する中間電位Ｖ１、及び入力端子３８を介して入力する中間電位Ｖ２の差分（Ｖ１―Ｖ２）を算出するように構成されている。
【００２４】
ここで、自己診断機能付センサ１は、例えば、磁場を検出する検出モードと、故障を判断する診断モードと、の２つのモードを有する。制御部３０は、第１の切替回路３ａ及び第２の切替回路３ｂを制御して電流の流れる経路を切り替えることにより、この２つのモードを切り替えるように構成されている。自己診断機能付センサ１は、例えば、電源４から電圧ＶＣＣが初めて印加されたタイミング、つまり、車両の電源が投入されたタイミングでは、診断モードとなっている。また、自己診断機能付センサ１は、例えば、診断モードによって故障がないと診断された場合、検出モードに切り替わるように構成されている。
【００２５】
制御部３０は、検出モードにあるとき、第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオフさせる信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオフさせる信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力するように構成されている。
【００２６】
この検出モードにあるとき、例えば、図１に示すように、第１の磁気抵抗素子２１１、第２の磁気抵抗素子２１２、センサ部２の出力端子２４、制御ＩＣ３の入力端子３６、第１の抵抗３２、端子４０を介してグランドに電流が流れる第１の経路と、第３の磁気抵抗素子２２１、第４の磁気抵抗素子２２２、センサ部２の出力端子２５、制御ＩＣ３の入力端子３７、第２の抵抗３４、端子４０を介してグランドに電流が流れる第２の経路と、が形成される。
【００２７】
また、制御部３０は、診断モードにあるとき、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオン、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオフ、及び第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオフ、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオンすることによって得られる第１のハーフブリッジ回路２１及び第２のハーフブリッジ回路２２のそれぞれの中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２の差分に基づいて故障の有無を診断するように構成されている。
【００２８】
具体的には、制御部３０は、例えば、第１のスイッチ部３１をオンさせる信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２のスイッチ部３３をオフさせる信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力して中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２を取得し、続いて、第１のスイッチ部３１をオフさせる信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２のスイッチ部３３をオンさせる信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力して中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２を取得するように構成されている。
【００２９】
制御部３０は、例えば、取得した中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２の差分に基づいて故障の有無を診断し、その診断結果を信号Ｓ３として出力端子４１を介して出力するように構成されている。
【００３０】
センサ部２及び制御ＩＣ３は、例えば、それぞれ、又は、一体でエポキシ樹脂材等により封止されている。
【００３１】
また、センサ部２及び制御ＩＣ３は、例えば、出力端子２３及び入力端子３５、出力端子２４及び入力端子３６、出力端子２５及び入力端子３７、出力端子２６及び入力端子３８、入力端子２７及び出力端子３９、が導電性を有するワイヤにより電気的に接続されている。なお、ワイヤは、例えば、金、銅、アルミニウム等の金属材料を用いて形成される。
【００３２】
以下に、本実施の形態に係る自己診断機能付センサ１の動作について、図３のフローチャートに従って説明する。まず、診断モードについて説明する。
【００３３】
（動作）
・診断モード
自己診断機能付センサ１は、車両の電源が投入されると（Ｓ１）、第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオンする信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオフする信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力する（Ｓ２）。
【００３４】
第１のスイッチ部３１がオンのとき、例えば、図２（ａ）に示すように、第１のスイッチ部３１がオンになることで、第１の抵抗３２に電流が流れなくなるので、第１の磁気抵抗素子２１１、第２の磁気抵抗素子２１２、出力端子２４、入力端子３６、第１のスイッチ部３１を経由する第３の経路が形成される。
【００３５】
また、第２のスイッチ部３３がオフのとき、例えば、図２（ａ）に示すように、第３の磁気抵抗素子２２１、第４の磁気抵抗素子２２２、出力端子２５、入力端子３７、第２の抵抗３４を経由する第４の経路が形成される。
【００３６】
第３の経路における中間電位Ｖ１は、{Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）}ＶＣＣとなる。一方、第４の経路における中間電位Ｖ２は、{（Ｒ４＋Ｒ６）／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ６）}ＶＣＣとなる。制御部３０は、この中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２から差分（Ｖ１−Ｖ２）を算出する（Ｓ３）。
【００３７】
制御部３０は、参照情報３００に基づいて、設計から期待される差分（Ｖ１−Ｖ２）の値と、算出された差分（Ｖ１−Ｖ２）の値と、を比較し、２つの差分の差が所定の範囲内にない場合は、故障が発生していると診断し（Ｓ４：Ｙｅｓ）、故障を示す信号Ｓ３を出力する（Ｓ９）。
【００３８】
また、制御部３０は、２つの差分の差が所定の範囲内にある場合は、故障が発生していないと診断し（Ｓ４：Ｎｏ）、図２（ｂ）に示すように、第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオフする信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオンする信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力する（Ｓ５）。
【００３９】
第１のスイッチ部３１がオフのとき、例えば、図２（ｂ）に示すように、第１の磁気抵抗素子２１１、第２の磁気抵抗素子２１２、出力端子２４、入力端子３６、第１の抵抗３２を経由する第５の経路が形成される。
【００４０】
また、第２のスイッチ部３３がオンのとき、例えば、図２（ｂ）に示すように、第２のスイッチ部３３がオンになることで、第２の抵抗３４に電流が流れなくなるので、第３の磁気抵抗素子２２１、第４の磁気抵抗素子２２２、出力端子２５、入力端子３７、第２のスイッチ部３３を経由する第６の経路が形成される。
【００４１】
第５の経路における中間電位Ｖ１は、{（Ｒ２＋Ｒ５）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ５）}ＶＣＣとなる。一方、第６の経路における中間電位Ｖ２は、{Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）}ＶＣＣとなる。制御部３０は、この中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２から差分（Ｖ１−Ｖ２）を算出する（Ｓ６）。
【００４２】
制御部３０は、参照情報３００に基づいて、設計から期待される差分（Ｖ１−Ｖ２）の値と、算出された差分（Ｖ１−Ｖ２）の値と、を比較し、２つの差分の差が所定の範囲内にない場合は、故障が発生していると診断し（Ｓ７：Ｙｅｓ）、故障を示す信号Ｓ３を出力する（Ｓ９）。
【００４３】
また、制御部３０は、２つの差分の差が所定の範囲内にある場合は、故障が発生していないと診断し（Ｓ７：Ｎｏ）、検出モードに切り替えて（Ｓ８）、診断モードを終了する。
【００４４】
続いて、以下では、検出モードの動作について説明する。
【００４５】
・検出モード
自己診断機能付センサ１は、故障がない場合、診断モードから検出モードに切り替えを行う。
【００４６】
具体的には、自己診断機能付センサ１の制御部３０は、第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオフする信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオフする信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力する。
【００４７】
第１のスイッチ部３１がオフのとき、例えば、図１に示すように、第１の磁気抵抗素子２１１、第２の磁気抵抗素子２１２、出力端子２４、入力端子３６、第１の抵抗３２を経由する第１の経路が形成される。
【００４８】
また、第２のスイッチ部３３がオフのとき、例えば、図１に示すように、第３の磁気抵抗素子２２１、第４の磁気抵抗素子２２２、出力端子２５、入力端子３７、第２の抵抗３４を経由する第２の経路が形成される。
【００４９】
第１の経路における中間電位Ｖ１は、{（Ｒ２＋Ｒ５）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ５）}ＶＣＣとなる。一方、第２の経路における中間電位Ｖ２は、{（Ｒ４＋Ｒ６）／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ６）}ＶＣＣとなる。
【００５０】
制御部３０は、この中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２から差分（Ｖ１−Ｖ２）を算出し、参照情報３００に含まれるしきい値と比較することにより、検出対象である磁場発生体の検出の有無を判定し、判定した結果を信号Ｓ３として出力端子４１を介して出力する。
【００５１】
（効果）
本実施の形態に係る自己診断機能付センサ１は、外的要因の印加を行うことなく、故障を診断することができる。
【００５２】
この自己診断機能付センサ１は、磁場が印加されていないときの第１の磁気抵抗素子２１１の抵抗値Ｒ１が、第２の磁気抵抗素子２１２の抵抗値Ｒ２と第１の抵抗３２の抵抗値Ｒ５との合成抵抗に等しく、また、磁場が印加されていないときの第３の磁気抵抗素子２２１の抵抗値Ｒ３が、第４の磁気抵抗素子２２２の抵抗値Ｒ４と第２の抵抗３４の抵抗値Ｒ６との合成抵抗に等しくなるように構成されている。
【００５３】
この第１の抵抗３２及び第２の抵抗３４は、固定抵抗であり、温度変化による抵抗値の変化が少なく、また、磁気抵抗素子と比べて製造が容易であることから抵抗値のバラツキが少ない。
【００５４】
一方、磁気抵抗素子のみで構成されたブリッジ回路を有するセンサの場合、磁場が印加されていないときの中間電位は等しく、その差分はゼロとなる。しかし、差分がゼロとなる条件は、例えば、断線の発生のように、いくつかあるため、必ずしも磁気抵抗素子が正常であることの判断とはならない。そのため、磁場を発生させて出力される中間電位から故障の有無を判断するセンサがあるが、少なくとも２つの方向の磁場を切り替えて、それぞれの抵抗値を変化させた差分を算出しなければならなかった。
【００５５】
本実施の形態の自己診断機能付センサ１は、第１のハーフブリッジ回路２１と第１の抵抗３２の電気的な接続、及び第２のハーフブリッジ回路２２と第２の抵抗３４の電気的な接続、を第１の切替回路３ａ及び第２の切替回路３ｂによって切り替えることができるので、差分がゼロとならずに、設計から期待される差分と、実際に算出された差分と、の比較が正確に行え、磁場を印加することなく、故障を精度良く診断することができる。また、自己診断機能付センサ１は、上記の理由により、ワイヤ等が断線した場合であっても、故障を診断することができる。
【００５６】
また、自己診断機能付センサ１は、ワンチップ内で診断を行うことが可能であり、故障診断時に外的要因としての磁場の印加を必要としないことから、磁場発生部材がセンサの近傍にない場合であっても故障の診断を行うことができる。
【００５７】
なお、上記の実施の形態では、センサ部は、一例として、磁気抵抗素子を用いた磁気センサについて記載したが、これに限定されず、歪みゲージ等のピエゾ抵抗型センサ、加速度センサ等の静電容量型センサ等であっても良い。
【００５８】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１…自己診断機能付センサ
２…センサ部
３…制御ＩＣ
３ａ…第１の切替回路
３ｂ…第２の切替回路
４…電源
２１…第１のハーフブリッジ回路
２２…第２のハーフブリッジ回路
２３〜２６…出力端子
２７…入力端子
３０…制御部
３１…第１のスイッチ部
３２…第１の抵抗
３３…第２のスイッチ部
３４…第２の抵抗
３５〜３８…入力端子
３９…出力端子
４０…端子
４１…出力端子
４２…入力端子
２１１…第１の磁気抵抗素子
２１２…第２の磁気抵抗素子
２２１…第３の磁気抵抗素子
２２２…第４の磁気抵抗素子
３００…参照情報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己診断機能付センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として４つの磁気抵抗素子をブリッジ状に電気的に接続した磁気抵抗素子センサを備える電流検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この電流検出装置は、磁気抵抗素子センサが電流の流れる導体の近傍に配置され、導体に流れる電流に基づいて発生する磁場を検出することにより、導体を流れる電流値を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１９６６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の電流検出装置は、磁気抵抗素子センサに不具合があるか否かを診断する場合、磁気抵抗素子センサに磁場を印加して診断しなくてはならなかった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、外的要因の印加を行うことなく、故障を診断することができる自己診断機能付センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、外的要因に基づいて物理量が変化する第１の素子及び第２の素子により形成され、第１の素子の一方端が電源に電気的に接続され、他方端が第２の素子の一方端に電気的に接続された第１のハーフブリッジ回路、外的要因に基づいて物理量が変化する第３の素子及び第４の素子により形成され、第３の素子の一方端が電源に電気的に接続され、他方端が第４の素子の一方端に電気的に接続された第２のハーフブリッジ回路、を有するセンサ部と、一方端が第１のハーフブリッジ回路の第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１のスイッチ部、及び一方端が第１のハーフブリッジ回路の第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１の抵抗、を有する第１の切替回路と、一方端が第２のハーフブリッジ回路の第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２のスイッチ部、及び一方端が第２のハーフブリッジ回路の第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２の抵抗、を有する第２の切替回路と、第１のスイッチ部及び第２のスイッチ部のオン及びオフを制御することによって得られる、第１のハーフブリッジ回路及び第２のハーフブリッジ回路のそれぞれの中間電位に基づいてセンサ部の故障の有無を診断する制御部と、を備えた自己診断機能付センサを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外的要因の印加を行うことなく、故障を診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る自己診断機能付センサの回路図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態に係る自己診断機能付センサの診断モードを説明するための回路図である。
【図３】図３は、実施の形態に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る自己診断機能付センサは、外的要因に基づいて物理量が変化する第１の素子及び第２の素子により形成され、第１の素子の一方端が電源に電気的に接続され、他方端が第２の素子の一方端に電気的に接続された第１のハーフブリッジ回路、外的要因に基づいて物理量が変化する第３の素子及び第４の素子により形成され、第３の素子の一方端が電源に電気的に接続され、他方端が第４の素子の一方端に電気的に接続された第２のハーフブリッジ回路、を有するセンサ部と、一方端が第１のハーフブリッジ回路の第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１のスイッチ部、及び一方端が第１のハーフブリッジ回路の第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１の抵抗、を有する第１の切替回路と、一方端が第２のハーフブリッジ回路の第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２のスイッチ部、及び一方端が第２のハーフブリッジ回路の第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２の抵抗、を有する第２の切替回路と、第１のスイッチ部及び第２のスイッチ部のオン及びオフを制御することによって得られる、第１のハーフブリッジ回路及び第２のハーフブリッジ回路のそれぞれの中間電位に基づいてセンサ部の故障の有無を診断する制御部と、を備える。
【００１１】
[実施の形態]
（自己診断機能付センサ１の構成）
図１は、実施の形態に係る自己診断機能付センサの回路図である。本実施の形態に係る自己診断機能付センサ１は、一例として、車両に搭載され、外的要因としての磁場を検出する、４つの磁気抵抗素子により構成されたブリッジ回路を備えた磁気センサである。
【００１２】
自己診断機能付センサ１は、例えば、図１に示すように、センサ部２と、制御ＩＣ３と、を備えて概略構成されている。
【００１３】
（センサ部２の構成）
センサ部２は、例えば、磁場（外的要因）に基づいて抵抗値（物理量）が変化する第１の磁気抵抗素子２１１（第１の素子）及び第２の磁気抵抗素子２１２（第２の素子）により形成され、第１の磁気抵抗素子２１１の一方端が電源４に電気的に接続され、他方端が第２の磁気抵抗素子２１２の一方端に電気的に接続された第１のハーフブリッジ回路２１、磁場に基づいて抵抗値が変化する第３の磁気抵抗素子２２１（第３の素子）及び第４の磁気抵抗素子２２２（第４の素子）により形成され、第３の磁気抵抗素子２２１の一方端が電源４に電気的に接続され、他方端が第４の磁気抵抗素子２２２の一方端に電気的に接続された第２のハーフブリッジ回路２２、を備えて概略構成されている。
【００１４】
磁場が印加されていない場合における第１の磁気抵抗素子２１１の抵抗値Ｒ１と第３の磁気抵抗素子２２１の抵抗値Ｒ３とは、等しく、第２の磁気抵抗素子２１２の抵抗値Ｒ２と第４の磁気抵抗素子２２２の抵抗値Ｒ４とは、等しい。
【００１５】
第１の磁気抵抗素子２１１の抵抗値Ｒ１は、第２の磁気抵抗素子２１２の抵抗値Ｒ２と異なり、第２の磁気抵抗素子２１２の抵抗値Ｒ２と後述する第１の抵抗３２の抵抗値Ｒ５を加算した抵抗値となる。
【００１６】
また、第３の磁気抵抗素子２２１の抵抗値Ｒ３は、第４の磁気抵抗素子２２２の抵抗値Ｒ４と異なり、第４の磁気抵抗素子２２２の抵抗値Ｒ４と後述する第２の抵抗３４の抵抗値Ｒ６を加算した抵抗値となる。
【００１７】
第１の磁気抵抗素子２１１及び第３の磁気抵抗素子２２１は、例えば、電源４、制御ＩＣ３の入力端子４２及び出力端子３９、センサ部２の入力端子２７を介して電圧ＶＣＣが印加されている。
【００１８】
第１の磁気抵抗素子２１１及び第２の磁気抵抗素子２１２の中間電位Ｖ１は、例えば、センサ部２の出力端子２３、制御ＩＣ３の入力端子３５を介して後述する制御部３０に入力する。また、第３の磁気抵抗素子２２１及び第４の磁気抵抗素子２２２の中間電位Ｖ２は、例えば、センサ部２の出力端子２６、制御ＩＣ３の入力端子３８を介して後述する制御部３０に入力する。
【００１９】
（制御ＩＣ３の構成）
図２（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態に係る自己診断機能付センサの診断モードを説明するための回路図である。
【００２０】
制御ＩＣ３は、例えば、一方端が第１のハーフブリッジ回路２１の第２の磁気抵抗素子２１２の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１のスイッチ部３１、及び一方端が第１のハーフブリッジ回路２１の第２の磁気抵抗素子２１２の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１の抵抗３２、を有する第１の切替回路３ａと、一方端が第２のハーフブリッジ回路２２の第４の磁気抵抗素子２２２の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２のスイッチ部３３、及び一方端が第２のハーフブリッジ回路２２の第４の磁気抵抗素子２２２の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２の抵抗３４、を有する第２の切替回路３ｂと、第１のスイッチ部３１及び第２のスイッチ部３３のオン及びオフを制御することによって得られる、第１のハーフブリッジ回路２１及び第２のハーフブリッジ回路２２のそれぞれの中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２に基づいてセンサ部２の故障の有無を診断する制御部３０と、を備えて概略構成されている。
【００２１】
第１のスイッチ部３１及び第２のスイッチ部３３は、例えば、トランジスタを用いて形成される。第１のスイッチ部３１は、例えば、制御部３０から出力される信号Ｓ１に基づいて開閉する。また、第２のスイッチ部３３は、例えば、制御部３０から出力される信号Ｓ２に基づいて開閉する。
【００２２】
制御部３０は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。また、制御部３０は、例えば、参照情報３００を有している。参照情報３００とは、例えば、算出した差分と、設計から算出される差分と、を比較するための情報、検出対象の検出に関するしきい値の情報等を含んで構成される。
【００２３】
制御部３０は、入力端子３５を介して入力する中間電位Ｖ１、及び入力端子３８を介して入力する中間電位Ｖ２の差分（Ｖ１―Ｖ２）を算出するように構成されている。
【００２４】
ここで、自己診断機能付センサ１は、例えば、磁場を検出する検出モードと、故障を判断する診断モードと、の２つのモードを有する。制御部３０は、第１の切替回路３ａ及び第２の切替回路３ｂを制御して電流の流れる経路を切り替えることにより、この２つのモードを切り替えるように構成されている。自己診断機能付センサ１は、例えば、電源４から電圧ＶＣＣが初めて印加されたタイミング、つまり、車両の電源が投入されたタイミングでは、診断モードとなっている。また、自己診断機能付センサ１は、例えば、診断モードによって故障がないと診断された場合、検出モードに切り替わるように構成されている。
【００２５】
制御部３０は、検出モードにあるとき、第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオフさせる信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオフさせる信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力するように構成されている。
【００２６】
この検出モードにあるとき、例えば、図１に示すように、第１の磁気抵抗素子２１１、第２の磁気抵抗素子２１２、センサ部２の出力端子２４、制御ＩＣ３の入力端子３６、第１の抵抗３２、端子４０を介してグランドに電流が流れる第１の経路と、第３の磁気抵抗素子２２１、第４の磁気抵抗素子２２２、センサ部２の出力端子２５、制御ＩＣ３の入力端子３７、第２の抵抗３４、端子４０を介してグランドに電流が流れる第２の経路と、が形成される。
【００２７】
また、制御部３０は、診断モードにあるとき、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオン、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオフ、及び第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオフ、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオンすることによって得られる第１のハーフブリッジ回路２１及び第２のハーフブリッジ回路２２のそれぞれの中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２の差分に基づいて故障の有無を診断するように構成されている。
【００２８】
具体的には、制御部３０は、例えば、第１のスイッチ部３１をオンさせる信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２のスイッチ部３３をオフさせる信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力して中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２を取得し、続いて、第１のスイッチ部３１をオフさせる信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２のスイッチ部３３をオンさせる信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力して中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２を取得するように構成されている。
【００２９】
制御部３０は、例えば、取得した中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２の差分に基づいて故障の有無を診断し、その診断結果を信号Ｓ３として出力端子４１を介して出力するように構成されている。
【００３０】
センサ部２及び制御ＩＣ３は、例えば、それぞれ、又は、一体でエポキシ樹脂材等により封止されている。
【００３１】
また、センサ部２及び制御ＩＣ３は、例えば、出力端子２３及び入力端子３５、出力端子２４及び入力端子３６、出力端子２５及び入力端子３７、出力端子２６及び入力端子３８、入力端子２７及び出力端子３９、が導電性を有するワイヤにより電気的に接続されている。なお、ワイヤは、例えば、金、銅、アルミニウム等の金属材料を用いて形成される。
【００３２】
以下に、本実施の形態に係る自己診断機能付センサ１の動作について、図３のフローチャートに従って説明する。まず、診断モードについて説明する。
【００３３】
（動作）
・診断モード
自己診断機能付センサ１は、車両の電源が投入されると（Ｓ１）、第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオンする信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオフする信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力する（Ｓ２）。
【００３４】
第１のスイッチ部３１がオンのとき、例えば、図２（ａ）に示すように、第１のスイッチ部３１がオンになることで、第１の抵抗３２に電流が流れなくなるので、第１の磁気抵抗素子２１１、第２の磁気抵抗素子２１２、出力端子２４、入力端子３６、第１のスイッチ部３１を経由する第３の経路が形成される。
【００３５】
また、第２のスイッチ部３３がオフのとき、例えば、図２（ａ）に示すように、第３の磁気抵抗素子２２１、第４の磁気抵抗素子２２２、出力端子２５、入力端子３７、第２の抵抗３４を経由する第４の経路が形成される。
【００３６】
第３の経路における中間電位Ｖ１は、{Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）}ＶＣＣとなる。一方、第４の経路における中間電位Ｖ２は、{（Ｒ４＋Ｒ６）／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ６）}ＶＣＣとなる。制御部３０は、この中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２から差分（Ｖ１−Ｖ２）を算出する（Ｓ３）。
【００３７】
制御部３０は、参照情報３００に基づいて、設計から期待される差分（Ｖ１−Ｖ２）の値と、算出された差分（Ｖ１−Ｖ２）の値と、を比較し、２つの差分の差が所定の範囲内にない場合は、故障が発生していると診断し（Ｓ４：Ｙｅｓ）、故障を示す信号Ｓ３を出力する（Ｓ９）。
【００３８】
また、制御部３０は、２つの差分の差が所定の範囲内にある場合は、故障が発生していないと診断し（Ｓ４：Ｎｏ）、図２（ｂ）に示すように、第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオフする信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオンする信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力する（Ｓ５）。
【００３９】
第１のスイッチ部３１がオフのとき、例えば、図２（ｂ）に示すように、第１の磁気抵抗素子２１１、第２の磁気抵抗素子２１２、出力端子２４、入力端子３６、第１の抵抗３２を経由する第５の経路が形成される。
【００４０】
また、第２のスイッチ部３３がオンのとき、例えば、図２（ｂ）に示すように、第２のスイッチ部３３がオンになることで、第２の抵抗３４に電流が流れなくなるので、第３の磁気抵抗素子２２１、第４の磁気抵抗素子２２２、出力端子２５、入力端子３７、第２のスイッチ部３３を経由する第６の経路が形成される。
【００４１】
第５の経路における中間電位Ｖ１は、{（Ｒ２＋Ｒ５）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ５）}ＶＣＣとなる。一方、第６の経路における中間電位Ｖ２は、{Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）}ＶＣＣとなる。制御部３０は、この中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２から差分（Ｖ１−Ｖ２）を算出する（Ｓ６）。
【００４２】
制御部３０は、参照情報３００に基づいて、設計から期待される差分（Ｖ１−Ｖ２）の値と、算出された差分（Ｖ１−Ｖ２）の値と、を比較し、２つの差分の差が所定の範囲内にない場合は、故障が発生していると診断し（Ｓ７：Ｙｅｓ）、故障を示す信号Ｓ３を出力する（Ｓ９）。
【００４３】
また、制御部３０は、２つの差分の差が所定の範囲内にある場合は、故障が発生していないと診断し（Ｓ７：Ｎｏ）、検出モードに切り替えて（Ｓ８）、診断モードを終了する。
【００４４】
続いて、以下では、検出モードの動作について説明する。
【００４５】
・検出モード
自己診断機能付センサ１は、故障がない場合、診断モードから検出モードに切り替えを行う。
【００４６】
具体的には、自己診断機能付センサ１の制御部３０は、第１の切替回路３ａの第１のスイッチ部３１をオフする信号Ｓ１を第１のスイッチ部３１に出力すると共に、第２の切替回路３ｂの第２のスイッチ部３３をオフする信号Ｓ２を第２のスイッチ部３３に出力する。
【００４７】
第１のスイッチ部３１がオフのとき、例えば、図１に示すように、第１の磁気抵抗素子２１１、第２の磁気抵抗素子２１２、出力端子２４、入力端子３６、第１の抵抗３２を経由する第１の経路が形成される。
【００４８】
また、第２のスイッチ部３３がオフのとき、例えば、図１に示すように、第３の磁気抵抗素子２２１、第４の磁気抵抗素子２２２、出力端子２５、入力端子３７、第２の抵抗３４を経由する第２の経路が形成される。
【００４９】
第１の経路における中間電位Ｖ１は、{（Ｒ２＋Ｒ５）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ５）}ＶＣＣとなる。一方、第２の経路における中間電位Ｖ２は、{（Ｒ４＋Ｒ６）／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ６）}ＶＣＣとなる。
【００５０】
制御部３０は、この中間電位Ｖ１及び中間電位Ｖ２から差分（Ｖ１−Ｖ２）を算出し、参照情報３００に含まれるしきい値と比較することにより、検出対象である磁場発生体の検出の有無を判定し、判定した結果を信号Ｓ３として出力端子４１を介して出力する。
【００５１】
（効果）
本実施の形態に係る自己診断機能付センサ１は、外的要因の印加を行うことなく、故障を診断することができる。
【００５２】
この自己診断機能付センサ１は、磁場が印加されていないときの第１の磁気抵抗素子２１１の抵抗値Ｒ１が、第２の磁気抵抗素子２１２の抵抗値Ｒ２と第１の抵抗３２の抵抗値Ｒ５との合成抵抗に等しく、また、磁場が印加されていないときの第３の磁気抵抗素子２２１の抵抗値Ｒ３が、第４の磁気抵抗素子２２２の抵抗値Ｒ４と第２の抵抗３４の抵抗値Ｒ６との合成抵抗に等しくなるように構成されている。
【００５３】
この第１の抵抗３２及び第２の抵抗３４は、固定抵抗であり、温度変化による抵抗値の変化が少なく、また、磁気抵抗素子と比べて製造が容易であることから抵抗値のバラツキが少ない。
【００５４】
一方、磁気抵抗素子のみで構成されたブリッジ回路を有するセンサの場合、磁場が印加されていないときの中間電位は等しく、その差分はゼロとなる。しかし、差分がゼロとなる条件は、例えば、断線の発生のように、いくつかあるため、必ずしも磁気抵抗素子が正常であることの判断とはならない。そのため、磁場を発生させて出力される中間電位から故障の有無を判断するセンサがあるが、少なくとも２つの方向の磁場を切り替えて、それぞれの抵抗値を変化させた差分を算出しなければならなかった。
【００５５】
本実施の形態の自己診断機能付センサ１は、第１のハーフブリッジ回路２１と第１の抵抗３２の電気的な接続、及び第２のハーフブリッジ回路２２と第２の抵抗３４の電気的な接続、を第１の切替回路３ａ及び第２の切替回路３ｂによって切り替えることができるので、差分がゼロとならずに、設計から期待される差分と、実際に算出された差分と、の比較が正確に行え、磁場を印加することなく、故障を精度良く診断することができる。また、自己診断機能付センサ１は、上記の理由により、ワイヤ等が断線した場合であっても、故障を診断することができる。
【００５６】
また、自己診断機能付センサ１は、ワンチップ内で診断を行うことが可能であり、故障診断時に外的要因としての磁場の印加を必要としないことから、磁場発生部材がセンサの近傍にない場合であっても故障の診断を行うことができる。
【００５７】
なお、上記の実施の形態では、センサ部は、一例として、磁気抵抗素子を用いた磁気センサについて記載したが、これに限定されず、歪みゲージ等のピエゾ抵抗型センサ、加速度センサ等の静電容量型センサ等であっても良い。
【００５８】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１…自己診断機能付センサ
２…センサ部
３…制御ＩＣ
３ａ…第１の切替回路
３ｂ…第２の切替回路
４…電源
２１…第１のハーフブリッジ回路
２２…第２のハーフブリッジ回路
２３〜２６…出力端子
２７…入力端子
３０…制御部
３１…第１のスイッチ部
３２…第１の抵抗
３３…第２のスイッチ部
３４…第２の抵抗
３５〜３８…入力端子
３９…出力端子
４０…端子
４１…出力端子
４２…入力端子
２１１…第１の磁気抵抗素子
２１２…第２の磁気抵抗素子
２２１…第３の磁気抵抗素子
２２２…第４の磁気抵抗素子
３００…参照情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外的要因に基づいて物理量が変化する第１の素子及び第２の素子により形成され、前記第１の素子の一方端が電源に電気的に接続され、他方端が前記第２の素子の一方端に電気的に接続された第１のハーフブリッジ回路、外的要因に基づいて物理量が変化する第３の素子及び第４の素子により形成され、前記第３の素子の一方端が前記電源に電気的に接続され、他方端が前記第４の素子の一方端に電気的に接続された第２のハーフブリッジ回路、を有するセンサ部と、
一方端が前記第１のハーフブリッジ回路の前記第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１のスイッチ部、及び一方端が前記第１のハーフブリッジ回路の前記第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１の抵抗、を有する第１の切替回路と、
一方端が前記第２のハーフブリッジ回路の前記第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２のスイッチ部、及び一方端が前記第２のハーフブリッジ回路の前記第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２の抵抗、を有する第２の切替回路と、
前記第１のスイッチ部及び前記第２のスイッチ部のオン及びオフを制御することによって得られる、前記第１のハーフブリッジ回路及び前記第２のハーフブリッジ回路のそれぞれの中間電位に基づいて前記センサ部の故障の有無を診断する制御部と、
を備えた自己診断機能付センサ。
【請求項２】
前記第１の素子は、前記第２の素子の抵抗値と前記第１の抵抗の抵抗値を加算した抵抗値を有し、
前記第３の素子は、前記第４の素子の抵抗値と前記第２の抵抗の抵抗値を加算した抵抗値を有する請求項１に記載の自己診断機能付センサ。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１のスイッチ部をオン、前記第２のスイッチ部をオフ、及び前記第１のスイッチ部をオフ、前記第２のスイッチ部をオンすることによって得られる前記第１のハーフブリッジ回路及び前記第２のハーフブリッジ回路のそれぞれの中間電位の差分に基づいて故障の有無を診断する請求項１又は２に記載の自己診断機能付センサ。
【請求項１】
外的要因に基づいて物理量が変化する第１の素子及び第２の素子により形成され、前記第１の素子の一方端が電源に電気的に接続され、他方端が前記第２の素子の一方端に電気的に接続された第１のハーフブリッジ回路、外的要因に基づいて物理量が変化する第３の素子及び第４の素子により形成され、前記第３の素子の一方端が前記電源に電気的に接続され、他方端が前記第４の素子の一方端に電気的に接続された第２のハーフブリッジ回路、を有するセンサ部と、
一方端が前記第１のハーフブリッジ回路の前記第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１のスイッチ部、及び一方端が前記第１のハーフブリッジ回路の前記第２の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第１の抵抗、を有する第１の切替回路と、
一方端が前記第２のハーフブリッジ回路の前記第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２のスイッチ部、及び一方端が前記第２のハーフブリッジ回路の前記第４の素子の他方端に電気的に接続され、他方端が接地された第２の抵抗、を有する第２の切替回路と、
前記第１のスイッチ部及び前記第２のスイッチ部のオン及びオフを制御することによって得られる、前記第１のハーフブリッジ回路及び前記第２のハーフブリッジ回路のそれぞれの中間電位に基づいて前記センサ部の故障の有無を診断する制御部と、
を備えた自己診断機能付センサ。
【請求項２】
前記第１の素子は、前記第２の素子の抵抗値と前記第１の抵抗の抵抗値を加算した抵抗値を有し、
前記第３の素子は、前記第４の素子の抵抗値と前記第２の抵抗の抵抗値を加算した抵抗値を有する請求項１に記載の自己診断機能付センサ。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１のスイッチ部をオン、前記第２のスイッチ部をオフ、及び前記第１のスイッチ部をオフ、前記第２のスイッチ部をオンすることによって得られる前記第１のハーフブリッジ回路及び前記第２のハーフブリッジ回路のそれぞれの中間電位の差分に基づいて故障の有無を診断する請求項１又は２に記載の自己診断機能付センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１０８８８７（Ｐ２０１３−１０８８８７Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５５０５８（Ｐ２０１１−２５５０５８）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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