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JP6883239B2 - Detection device - Google Patents
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Description

本発明は、検出対象の変位量を検出する検出装置に関する。 The present invention relates to a detection device that detects a displacement amount of a detection target.

従来、検出対象の回転量や移動量等の変位量を検出する検出装置が利用されてきた。この検出装置には検出結果を出力するだけでなく、配線の異常を知らせる機能を有するものもある(例えば特許文献1及び2)。 Conventionally, a detection device that detects a displacement amount such as a rotation amount or a movement amount of a detection target has been used. Some of these detection devices not only output the detection result but also have a function of notifying the abnormality of the wiring (for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献1に記載の位置検出装置は、検出結果の信頼性を高めるべく第1集積回路と第2集積回路とを備えて構成され、更に第1集積回路と第2集積回路との夫々の出力端子同士の短絡を検出可能に構成される。第1集積回路は、被検出体の位置に応じて線形に増大する電圧を出力する第1線形電圧出力回路、一端側が第1線形電圧出力回路に接続される第1保護抵抗、一端が第1保護抵抗の他端側に接続され他端が電子制御装置に接続される第1出力端子、及び第1保護抵抗の両側の電圧差に基づき第1異常検出信号を出力する第1異常検出回路を有している。また、第2集積回路は、被検出体の位置に応じて線形に減少する電圧を出力する第2線形電圧出力回路、一端側が第2線形電圧出力回路に接続される第2保護抵抗、一端が第2保護抵抗の他端側に接続され他端が電子制御装置に接続される第2出力端子、及び第2保護抵抗の両側の電圧差に基づき第2異常検出信号を出力する第2異常検出回路を有している。 The position detection device described in Patent Document 1 is configured to include a first integrated circuit and a second integrated circuit in order to improve the reliability of the detection result, and further output each of the first integrated circuit and the second integrated circuit. It is configured so that short circuits between terminals can be detected. The first integrated circuit is a first linear voltage output circuit that outputs a voltage that linearly increases according to the position of the object to be detected, a first protection resistor whose one end is connected to the first linear voltage output circuit, and one end that is first. A first output terminal connected to the other end side of the protection resistor and the other end connected to the electronic control device, and a first abnormality detection circuit that outputs a first abnormality detection signal based on the voltage difference on both sides of the first protection resistor. Have. The second integrated circuit is a second linear voltage output circuit that outputs a voltage that decreases linearly according to the position of the object to be detected, a second protection resistor whose one end is connected to the second linear voltage output circuit, and one end. The second output terminal connected to the other end side of the second protection resistor and the other end connected to the electronic control device, and the second abnormality detection that outputs the second abnormality detection signal based on the voltage difference on both sides of the second protection resistor. It has a circuit.

特許文献2に記載の検出装置は、検出装置と処理装置とを接続するグランドハーネスや電源ハーネスの断線を検知できるように構成される。検出装置は、検出した物理量に応じた検出信号を出力する検出部と、検出部から出力された検出信号の信号値に応じた制御信号を電流に変換して出力する出力回路と、信号出力端子から出力される出力電圧であって、信号出力端子に流れる電流が外部の負荷抵抗に発生する電圧降下によって決まる出力電圧を帰還抵抗を介して帰還する帰還回路と、検出部から出力される検出信号の信号値及び帰還回路から帰還される帰還電圧の電圧値に基づいて、出力回路に入力する制御信号を生成して出力する負帰還制御回路とを備えて構成される。帰還抵抗の抵抗値は、グランドハーネス又は電源ハーネスの断線時に信号出力端子に流れる電流の電流値が、グランドハーネス又は電源ハーネスの正常時に信号出力端子に流れる電流の下限値未満の電流値になるように設定される。 The detection device described in Patent Document 2 is configured to be able to detect a disconnection of a ground harness or a power harness that connects the detection device and the processing device. The detection device includes a detection unit that outputs a detection signal according to the detected physical quantity, an output circuit that converts a control signal according to the signal value of the detection signal output from the detection unit into a current, and outputs the signal output terminal. A feedback circuit that feeds back the output voltage that is the output voltage output from the signal output terminal and is determined by the voltage drop that occurs in the external load resistance via the feedback resistor, and the detection signal that is output from the detection unit. It is configured to include a negative feedback control circuit that generates and outputs a control signal to be input to the output circuit based on the signal value of the above and the voltage value of the feedback voltage fed back from the feedback circuit. The resistance value of the feedback resistor is such that the current value of the current flowing through the signal output terminal when the ground harness or power supply harness is disconnected is less than the lower limit of the current flowing through the signal output terminal when the ground harness or power supply harness is normal. Is set to.

特開2013−130513号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-1330513 特開2016−70835号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-70835

特許文献1に記載の位置検出装置は、第1線形電圧出力回路及び第2線形電圧出力回路の夫々の出力側に保護抵抗や異常検出回路が設けられ、異常検出回路が保護抵抗を流れる電流が異常でないか否かを検出するように構成される。このように特許文献1に記載の位置検出装置では、出力端子同士の短絡異常を検出するために、第1線形電圧出力回路及び第2線形電圧出力回路の他に保護抵抗や異常検出回路が必要となるので、検出装置のサイズが大きくなり、コストアップの要因となる。また、保護抵抗に大電流が流れない場合には、出力端子同士の短絡を検出することもできない。 The position detection device described in Patent Document 1 is provided with a protection resistor and an abnormality detection circuit on each output side of the first linear voltage output circuit and the second linear voltage output circuit, and the current flowing through the protection resistor is generated by the abnormality detection circuit. It is configured to detect whether or not it is abnormal. As described above, the position detection device described in Patent Document 1 requires a protection resistor and an abnormality detection circuit in addition to the first linear voltage output circuit and the second linear voltage output circuit in order to detect a short-circuit abnormality between the output terminals. Therefore, the size of the detection device becomes large, which causes an increase in cost. Further, when a large current does not flow through the protection resistor, a short circuit between the output terminals cannot be detected.

特許文献2に記載の検出装置は、検出装置の信号出力端子にプルダウン抵抗又はプルアップ抵抗を備えて構成されるが、検出装置の信号出力端子にプルダウン抵抗を備えた場合には、グランドハーネスの内部抵抗の増加に伴う電源電位差の低下異常を検出することができない。グランドハーネスの内部抵抗が増加すると、グランドハーネスにおいて電位差が生じ、処理装置に入力される検出装置の出力電圧が大きくなり、正常出力と判別できなくなり異常が検出できないからである。一方、検出装置の信号出力端子にプルアップ抵抗を備えた場合には、電源ハーネスの内部抵抗の増加に伴う電源電位差の低下異常を検出することができない。電源ハーネスの内部抵抗が増加すると、電源ハーネスにおいて電位差が生じ、処理装置に入力される検出装置の出力電圧が小さくなり、正常出力と判別できなくなり異常が検出できないからである。また、同じ検出装置を2セット備え、電源端子とグランド端子とを共通にした2重系の検出装置で信号出力端子にプルダウン抵抗を接続した場合では、グランドハーネスの内部抵抗の増加に伴う電源電位差の低下異常を検出することができない。電源端子とグランド端子とを共通に接続して信号出力端子にプルダウン抵抗を接続した場合では、グランドハーネスの内部抵抗が増加すると、グランドハーネスにおいて電位差が生じ、処理装置に入力される検出装置の出力電圧が大きくなり、正常出力と判別できなくなり異常が検出できないからである。 The detection device described in Patent Document 2 is configured to include a pull-down resistor or a pull-up resistor at the signal output terminal of the detection device. However, when the signal output terminal of the detection device is provided with a pull-down resistor, the ground harness It is not possible to detect an abnormality in the decrease in power supply potential difference due to an increase in internal resistance. This is because when the internal resistance of the ground harness increases, a potential difference occurs in the ground harness, the output voltage of the detection device input to the processing device becomes large, and it cannot be determined as a normal output, and an abnormality cannot be detected. On the other hand, when the signal output terminal of the detection device is provided with a pull-up resistor, it is not possible to detect an abnormality in which the power supply potential difference decreases due to an increase in the internal resistance of the power supply harness. This is because when the internal resistance of the power harness increases, a potential difference occurs in the power harness, the output voltage of the detection device input to the processing device becomes small, and it cannot be determined as a normal output, and an abnormality cannot be detected. In addition, when two sets of the same detection device are provided and a pull-down resistor is connected to the signal output terminal with a dual detection device that shares the power supply terminal and the ground terminal, the power supply potential difference due to the increase in the internal resistance of the ground harness. Unable to detect the decrease abnormality of. When the power supply terminal and the ground terminal are connected in common and a pull-down resistor is connected to the signal output terminal, when the internal resistance of the ground harness increases, a potential difference occurs in the ground harness and the output of the detection device input to the processing device. This is because the voltage becomes large and cannot be distinguished from the normal output, and an abnormality cannot be detected.

そこで、検出対象の変位量を検出する検出装置であって、低コストで電源ライン及び接地ラインの異常を検出することが可能な検出装置が求められる。 Therefore, there is a demand for a detection device that detects a displacement amount of a detection target and can detect an abnormality in a power supply line and a ground line at low cost.

本発明に係る検出装置の特徴構成は、検出対象の変位量の増加に応じて、電圧値が次第に大きくなる第1信号を出力する第1検出部と、前記検出対象の変位量の増加に応じて、電圧値が次第に小さくなる第2信号を出力する第2検出部と、前記第1検出部及び前記第2検出部に電源電圧を供給し、前記第1信号及び前記第2信号に基づいて、前記検出対象の変位量を算定する信号処理部と、前記第1検出部の出力端子及び前記信号処理部を接続する第1信号線と接地された接地ラインとの間に設けられるプルダウン抵抗と、前記第2検出部の出力端子及び前記信号処理部を接続する第2信号線と前記電源電圧が印加される電源ラインとの間に設けられ、前記プルダウン抵抗の抵抗値とは異なる抵抗値であるプルアップ抵抗と、を備える検出装置であって、前記電源電圧の電源電圧値が予め設定された範囲内である場合は、前記第1検出部及び前記第2検出部は、夫々、前記第1信号の電圧値と前記第2信号の電圧値との和が予め設定された一定値となるように前記第1信号及び前記第2信号を出力し、前記電源電圧値が前記予め設定された範囲の下限値未満となった場合は、前記第1検出部は、ゼロ電位での電圧値前記第1信号として出力し、前記第2検出部は、前記電源電圧の電圧値を前記第2信号として出力し、前記第1信号の電圧値と前記第2信号の電圧値との和が予め設定された電圧値とは異なる電圧値となった場合は、異常であると判定する点にある。 The characteristic configuration of the detection device according to the present invention is the first detection unit that outputs a first signal in which the voltage value gradually increases as the displacement amount of the detection target increases, and the detection device according to the increase in the displacement amount of the detection target. The power supply voltage is supplied to the second detection unit that outputs the second signal whose voltage value gradually decreases, the first detection unit, and the second detection unit, and based on the first signal and the second signal. , A pull-down resistor provided between the signal processing unit that calculates the displacement amount of the detection target, the output terminal of the first detection unit, the first signal line connecting the signal processing unit, and the grounded ground line. A resistance value different from the resistance value of the pull-down resistor is provided between the output terminal of the second detection unit and the second signal line connecting the signal processing unit and the power supply line to which the power supply voltage is applied. a pull-up resistor Ru Oh, a detection device Ru provided with, if the power supply voltage value of the power supply voltage is within a predetermined range, the first detector and the second detector, respectively, The first signal and the second signal are output so that the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal becomes a preset constant value, and the power supply voltage value is set in advance. When the value is less than the lower limit of the specified range, the first detection unit outputs the voltage value at zero potential as the first signal, and the second detection unit outputs the voltage value of the power supply voltage. and it outputs a second signal if the sum of the voltage value of the voltage value and the second signal of the first signal is Tsu Do different voltage value with a preset voltage value is determined to be abnormal At the point.

このような特徴構成とすれば、電源電圧を供給する電源ラインの内部抵抗が増大した場合や、接地電位を印加する接地ラインの内部抵抗が増大した場合に、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和が上記予め設定された一定値とならないようにすることができる。したがって、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和と、当該予め設定された一定値とを比較することで、電源ライン及び接地ラインの内部抵抗の増大を検出することができる。また、電源ラインの内部抵抗が増大した場合には電源電圧値が低下するため、第2信号の電圧値が電源電圧値と共に低下し、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和が低下する。一方、接地ラインの内部抵抗が増大した場合には接地電位が上昇するため、第1信号の電圧値が接地電位と共に上昇し、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和も上昇する。したがって、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和が上記予め設定された一定値とならない場合には、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和が低下しているのか上昇しているのかを特定することで、電源ラインの内部抵抗の増大であるのか、接地ラインの内部抵抗の増大であるのかを特定することが可能となる。このように本検出装置によれば、電源ラインや接地ラインの異常を検出することが可能となる。 With such a characteristic configuration, when the internal resistance of the power supply line that supplies the power supply voltage increases, or when the internal resistance of the ground line that applies the ground potential increases, the voltage value of the first signal and the second signal It is possible to prevent the sum of the signal with the voltage value from becoming the above-mentioned preset constant value. Therefore, by comparing the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal with the preset constant value, it is possible to detect an increase in the internal resistance of the power supply line and the ground line. .. Further, when the internal resistance of the power supply line increases, the power supply voltage value decreases, so that the voltage value of the second signal decreases together with the power supply voltage value, and the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal become The sum decreases. On the other hand, when the internal resistance of the ground line increases, the ground potential rises, so the voltage value of the first signal rises with the ground potential, and the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal also increases. To rise. Therefore, if the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal does not become the preset constant value, the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal decreases. By identifying whether the voltage is rising or rising, it is possible to identify whether the internal resistance of the power supply line is increasing or the internal resistance of the ground line is increasing. In this way, according to this detection device, it is possible to detect an abnormality in the power supply line or the ground line.

また、本検出装置は、上述したように、第1信号は検出対象の変位量の増加に応じて、電圧値が次第に大きくなる第1信号を出力し、第2信号は検出対象の変位量の増加に応じて、電圧値が次第に小さくなる第2信号を出力する。また、電源電圧の電源電圧値が予め設定された範囲内である場合は、第1検出部及び第2検出部は、夫々、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和が予め設定された一定値となるように第1信号及び第2信号を出力する。このため、検出対象の変位量によっては、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値とが同じ値(例えば電源電圧の1/2)となることがある。一方、第1信号線と第2信号線とが短絡した場合には、第1信号の電圧値及び第2信号の電圧値が、プルアップ抵抗とプルダウン抵抗との抵抗比で電源電圧を分圧した値となるため、プルアップ抵抗とプルダウン抵抗とが同じ抵抗値である場合には第1信号及び第2信号の双方が共に電源電圧値の1/2になり、検出装置が正常であるのか異常であるのかを区別することが容易ではない。しかしながら、上記構成とすれば、第1信号線と第2信号線とが短絡した場合には、第1信号の電圧値及び第2信号の電圧値が電源電圧値の1/2にならないため、第1信号の電圧値及び第2信号の電圧値の和により、電源電圧の電源電圧値が予め設定された範囲内である場合において、第1信号線と第2信号線とが短絡されているのか否かを容易に特定することが可能となる。 Further, as described above, the detection device outputs the first signal whose voltage value gradually increases as the displacement amount of the detection target increases, and the second signal is the displacement amount of the detection target. A second signal is output in which the voltage value gradually decreases as the voltage increases. Further, when the power supply voltage value of the power supply voltage is within the preset range, the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal is calculated in the first detection unit and the second detection unit, respectively. The first signal and the second signal are output so as to have a preset constant value. Therefore, depending on the displacement amount of the detection target, the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal may be the same value (for example, 1/2 of the power supply voltage). On the other hand, when the first signal line and the second signal line are short-circuited, the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal divide the power supply voltage by the resistance ratio of the pull-up resistor and the pull-down resistor. Therefore, if the pull-up resistor and the pull-down resistor have the same resistance value, both the first signal and the second signal are halved of the power supply voltage value, and is the detection device normal? It is not easy to distinguish whether it is abnormal or not. However, with the above configuration, when the first signal line and the second signal line are short-circuited, the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal are not halved of the power supply voltage value. The sum of the voltage values of the first signal and the voltage values of the second signal causes the first signal line and the second signal line to be short-circuited when the power supply voltage value of the power supply voltage is within a preset range. It becomes possible to easily identify whether or not it is.

検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of a detection device. 正常動作時の出力特性である。This is the output characteristic during normal operation. 出力端子同士の短絡時の出力特性である。This is the output characteristic when the output terminals are short-circuited. 電源ラインの内部抵抗増加時の出力特性である。This is the output characteristic when the internal resistance of the power supply line increases. 接地ラインの内部抵抗増加時の出力特性である。This is the output characteristic when the internal resistance of the ground line increases.

本発明に係る検出装置は、検出対象の変位量を検出しつつ、ケーブルに生じた異常も検出する機能を備えて構成される。以下、本実施形態の検出装置1について説明する。 The detection device according to the present invention is configured to have a function of detecting an abnormality occurring in a cable while detecting a displacement amount of a detection target. Hereinafter, the detection device 1 of the present embodiment will be described.

図1は、検出装置1の構成を模式的に示した回路図である。本実施形態では、検出装置1は検出ユニット10と電子制御ユニット20とを備えて構成され、検出ユニット10と電子制御ユニット20とは4本のケーブル30で接続される。検出ユニット10は、第1検出部11及び第2検出部12を備え、電子制御ユニット20は信号処理部21を備えている。 FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the detection device 1. In the present embodiment, the detection device 1 includes a detection unit 10 and an electronic control unit 20, and the detection unit 10 and the electronic control unit 20 are connected by four cables 30. The detection unit 10 includes a first detection unit 11 and a second detection unit 12, and the electronic control unit 20 includes a signal processing unit 21.

第1検出部11は、検出対象の変位量の増加に応じて、電圧値が次第に大きくなる第1信号を出力する。例えば第1検出部11が、回転センサである場合には検出対象は回転量が相当し、荷重センサである場合には検出対象は荷重が相当する。第1検出部11の検出対象は特に限定されるものではないが、第1検出部11は検出対象の変位量に比例して電圧値が次第に大きくなる第1信号を出力する。 The first detection unit 11 outputs a first signal in which the voltage value gradually increases as the displacement amount of the detection target increases. For example, when the first detection unit 11 is a rotation sensor, the detection target corresponds to the rotation amount, and when the first detection unit 11 is a load sensor, the detection target corresponds to the load. The detection target of the first detection unit 11 is not particularly limited, but the first detection unit 11 outputs a first signal whose voltage value gradually increases in proportion to the displacement amount of the detection target.

第2検出部12は、検出対象の変位量の増加に応じて、電圧値が次第に小さくなる第2信号を出力する。第2検出部12は、第1検出部11と同じ検出対象の変位量を検出する。しかしながら、第2検出部12は検出対象の変位量に比例して電圧値が次第に小さくなる第2信号を出力する点で上記第1検出部11と異なる。このように第1検出部11及び第2検出部12は、同じ検出対象の変位量に対して、互いに傾きが異なる比例した線形電圧を出力する。 The second detection unit 12 outputs a second signal in which the voltage value gradually decreases as the displacement amount of the detection target increases. The second detection unit 12 detects the same displacement amount of the detection target as the first detection unit 11. However, the second detection unit 12 is different from the first detection unit 11 in that it outputs a second signal whose voltage value gradually decreases in proportion to the displacement amount of the detection target. In this way, the first detection unit 11 and the second detection unit 12 output proportional linear voltages having different slopes with respect to the same amount of displacement of the detection target.

信号処理部21は、第1検出部11及び第2検出部12に電源電圧を供給し、第1信号及び第2信号に基づいて、検出対象の変位量を算定する。図1に示されるように、電子制御ユニット20の電源出力端子22と検出ユニット10の電源入力端子13とが第1ケーブル31で電気的に接続され、電子制御ユニット20の接地端子23と、検出ユニット10の接地端子14とが第2ケーブル32で電気的に接続される。電源入力端子13には、第1検出部11のVDD1端子と第2検出部12のVDD2端子とが接続され、これにより信号処理部21から第1検出部11及び第2検出部12に電源電圧(例えば5V)が供給される。 The signal processing unit 21 supplies a power supply voltage to the first detection unit 11 and the second detection unit 12, and calculates the displacement amount of the detection target based on the first signal and the second signal. As shown in FIG. 1, the power output terminal 22 of the electronic control unit 20 and the power input terminal 13 of the detection unit 10 are electrically connected by the first cable 31, and the ground terminal 23 of the electronic control unit 20 and the detection unit 20 are detected. The ground terminal 14 of the unit 10 is electrically connected by the second cable 32. The VDD1 terminal of the first detection unit 11 and the VDD2 terminal of the second detection unit 12 are connected to the power input terminal 13, whereby the power supply voltage is supplied from the signal processing unit 21 to the first detection unit 11 and the second detection unit 12. (For example, 5V) is supplied.

また、電子制御ユニット20の第1信号端子24と、第1検出部11のOUT1端子に接続された検出ユニット10の第1信号出力端子15とが第3ケーブル33で電気的に接続され、電子制御ユニット20の第2信号端子25と、第2検出部12のOUT2端子に接続された検出ユニット10の第2信号出力端子16とが第4ケーブル34で電気的に接続される。これにより第1検出部11及び第2検出部12から信号処理部21に第1信号及び第2信号が入力され、これらの信号(第1信号及び第2信号)に基づき信号処理部21が所定の信号処理を行って検出対象の変位量を算定することが可能となる。 Further, the first signal terminal 24 of the electronic control unit 20 and the first signal output terminal 15 of the detection unit 10 connected to the OUT1 terminal of the first detection unit 11 are electrically connected by the third cable 33, and electronically. The second signal terminal 25 of the control unit 20 and the second signal output terminal 16 of the detection unit 10 connected to the OUT2 terminal of the second detection unit 12 are electrically connected by the fourth cable 34. As a result, the first signal and the second signal are input from the first detection unit 11 and the second detection unit 12 to the signal processing unit 21, and the signal processing unit 21 is predetermined based on these signals (first signal and second signal). It is possible to calculate the amount of displacement of the detection target by performing the signal processing of.

なお、検出ユニット10内において、電源入力端子13に接続された電源ラインと接地端子14に接続された接地ラインとに亘ってコンデンサCVが設けられ、第1信号出力端子15に接続された信号ラインと上記接地ラインとに亘ってコンデンサCO1が設けられ、第2信号出力端子16に接続された信号ラインと上記接地ラインとに亘ってコンデンサCO2が設けられる。また、電子制御ユニット20内において、第1信号端子24に接続された信号ラインと接地端子23に接続された接地ラインとに亘ってコンデンサC2が設けられ、第2信号端子25に接続された信号ラインと接地端子23に接続された接地ラインとに亘ってコンデンサC1が設けられる。これにより、電源ライン及び信号ラインで伝達される電源電圧及び信号を平滑することが可能となる。 In the detection unit 10, a capacitor CV is provided over the power supply line connected to the power input terminal 13 and the grounding line connected to the grounding terminal 14, and the signal line connected to the first signal output terminal 15. A capacitor CO1 is provided over the ground line, and a capacitor CO2 is provided over the signal line connected to the second signal output terminal 16 and the ground line. Further, in the electronic control unit 20, a capacitor C2 is provided over the signal line connected to the first signal terminal 24 and the ground line connected to the ground terminal 23, and the signal connected to the second signal terminal 25. A capacitor C1 is provided over the line and the grounding line connected to the grounding terminal 23. This makes it possible to smooth the power supply voltage and the signal transmitted by the power supply line and the signal line.

プルダウン抵抗RDは、第1検出部11の出力端子及び信号処理部21を接続する第1信号線と接地された接地ラインとの間に設けられる。第1検出部11の出力端子とは、第1検出部11のOUT1端子である。第1信号線とは、第1信号が伝達される線である。したがって、プルダウン抵抗RDは、OUT1端子と信号処理部21とを接続する第1信号が伝達される線と、接地ラインとに亘って設けられる。本実施形態では、プルダウン抵抗RDは電子制御ユニット20内に設けられる。 The pull-down resistor RD is provided between the first signal line connecting the output terminal of the first detection unit 11 and the signal processing unit 21 and the grounded ground line. The output terminal of the first detection unit 11 is the OUT1 terminal of the first detection unit 11. The first signal line is a line through which the first signal is transmitted. Therefore, the pull-down resistor RD is provided over the line through which the first signal connecting the OUT1 terminal and the signal processing unit 21 is transmitted and the grounding line. In this embodiment, the pull-down resistor RD is provided in the electronic control unit 20.

プルアップ抵抗RUは、第2検出部12の出力端子及び信号処理部21を接続する第2信号線と電源電圧が印加される電源ラインとの間に設けられる。第2検出部12の出力端子とは、第2検出部12のOUT2端子である。第2信号線とは、第2信号が伝達される線である。したがって、プルアップ抵抗RUは、OUT2端子と信号処理部21とを接続する第2信号が伝達される線と、電源ラインとに亘って設けられる。本実施形態では、プルアップ抵抗RUは電子制御ユニット20内に設けられる。 The pull-up resistor RU is provided between the second signal line connecting the output terminal of the second detection unit 12 and the signal processing unit 21 and the power supply line to which the power supply voltage is applied. The output terminal of the second detection unit 12 is an OUT2 terminal of the second detection unit 12. The second signal line is a line through which the second signal is transmitted. Therefore, the pull-up resistor RU is provided over the line through which the second signal connecting the OUT2 terminal and the signal processing unit 21 is transmitted and the power supply line. In this embodiment, the pull-up resistor RU is provided in the electronic control unit 20.

次に、検出装置1の出力特性について説明する。図2には、電源電圧の電源電圧値が予め設定された範囲内である場合の第1検出部11及び第2検出部12の出力特性が示される。「電源電圧の電源電圧値が予め設定された範囲内」とは、信号処理部21から供給される電源電圧の電圧値であって、この電圧値が、第1検出部11及び第2検出部12が適切に検出対象の変位量を検出し、その検出結果を出力することが可能となる電圧範囲である。この場合には、上述したように、第1検出部11が出力する第1信号は、検出対象の変位量の増加に応じて、出力電圧の電圧値が次第に大きくなり、第2検出部12が出力する第2信号は、検出対象の変位量の増加に応じて、出力電圧の電圧値が次第に小さくなる。このように、第1検出部11及び第2検出部12は、検出対象の変位量に対して互いに逆方向に変化するクロス特性を有するように出力特性が設定される。 Next, the output characteristics of the detection device 1 will be described. FIG. 2 shows the output characteristics of the first detection unit 11 and the second detection unit 12 when the power supply voltage value of the power supply voltage is within a preset range. “The power supply voltage value of the power supply voltage is within a preset range” is the voltage value of the power supply voltage supplied from the signal processing unit 21, and this voltage value is the first detection unit 11 and the second detection unit 11. Reference numeral 12 denotes a voltage range in which the displacement amount of the detection target can be appropriately detected and the detection result can be output. In this case, as described above, in the first signal output by the first detection unit 11, the voltage value of the output voltage gradually increases as the displacement amount of the detection target increases, and the second detection unit 12 outputs the first signal. In the second signal to be output, the voltage value of the output voltage gradually decreases as the displacement amount of the detection target increases. In this way, the output characteristics of the first detection unit 11 and the second detection unit 12 are set so as to have a cross characteristic that changes in opposite directions with respect to the displacement amount of the detection target.

また、電源電圧の電源電圧値が予め設定された範囲内である場合には、第1検出部11及び第2検出部12は、夫々、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和が予め設定された一定値となるように第1信号及び第2信号を出力するように構成されている。 Further, when the power supply voltage value of the power supply voltage is within the preset range, the first detection unit 11 and the second detection unit 12 respectively have the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal. The first signal and the second signal are output so that the sum of the above becomes a preset constant value.

本実施形態では、プルアップ抵抗RUの抵抗値とプルダウン抵抗RDの抵抗値とは互いに異なる値で設定されている。このため、仮に第3ケーブル33と第4ケーブル34とが短絡された場合には、図3に示されるように、第1信号の電圧値及び第2信号の電圧値は、電源電圧の電源電圧値をプルアップ抵抗RUの抵抗値とプルダウン抵抗RDの抵抗値との抵抗比で分圧した値となる。また、この場合には、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和は、上記図2に示した予め設定された一定値とは異なる値(少なくとも当該一定値よりも大きい値、或いは小さい値)となる。したがって、第1信号及び第2信号が伝達された信号処理部21が、第3ケーブル33と第4ケーブル34とが短絡状態であることを特定することが可能となる。 In the present embodiment, the resistance value of the pull-up resistor RU and the resistance value of the pull-down resistor RD are set to different values. Therefore, if the third cable 33 and the fourth cable 34 are short-circuited, as shown in FIG. 3, the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal are the power supply voltage of the power supply voltage. The value is divided by the resistance ratio between the resistance value of the pull-up resistance RU and the resistance value of the pull-down resistance RD. Further, in this case, the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal is a value different from the preset constant value shown in FIG. 2 (at least a value larger than the constant value). , Or a small value). Therefore, the signal processing unit 21 to which the first signal and the second signal are transmitted can identify that the third cable 33 and the fourth cable 34 are in a short-circuited state.

このように本検出装置1では、プルアップ抵抗RU及びプルダウン抵抗RDを備えるだけで第3ケーブル33と第4ケーブル34とが短絡しているか否かを特定でき、電子制御ユニット20内に保護抵抗や異常検出回路を不要とすることができる。したがって、検出装置1のコンパクトに構成でき、低コスト化することができる。 As described above, in the present detection device 1, it is possible to identify whether or not the third cable 33 and the fourth cable 34 are short-circuited only by providing the pull-up resistor RU and the pull-down resistor RD, and the protection resistor in the electronic control unit 20. And an abnormality detection circuit can be eliminated. Therefore, the detection device 1 can be made compact and the cost can be reduced.

一方、仮に第1ケーブル31や第2ケーブル32が断線したり、断線に近い状態となった場合には、第1ケーブル31や第2ケーブル32の内部抵抗が増大する。この場合には、第1検出部11及び第2検出部12に供給される電源電圧の電源電圧値が予め設定された範囲の下限値未満となる。このため、第1検出部11及び第2検出部12が適切に検出対象の変位量を検出し、その検出結果を出力することができなくなってしまう。このように、電源電圧の電源電圧値が予め設定された範囲の下限値未満となった場合は、第1検出部11は、所定値以下の電圧値の第1信号を直ちに出力し、第2検出部12は、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和が上述した一定値とは異なる電圧値となる第2信号を直ちに出力するように構成されている。 On the other hand, if the first cable 31 or the second cable 32 is disconnected or is in a state close to the disconnection, the internal resistance of the first cable 31 or the second cable 32 increases. In this case, the power supply voltage value of the power supply voltage supplied to the first detection unit 11 and the second detection unit 12 is less than the lower limit value in the preset range. Therefore, the first detection unit 11 and the second detection unit 12 cannot appropriately detect the displacement amount of the detection target and output the detection result. In this way, when the power supply voltage value of the power supply voltage becomes less than the lower limit value of the preset range, the first detection unit 11 immediately outputs the first signal of the voltage value equal to or less than the predetermined value, and the second The detection unit 12 is configured to immediately output a second signal in which the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal is a voltage value different from the above-mentioned constant value.

図4には、第1ケーブル31の内部抵抗が増大した場合の第1検出部11及び第2検出部12の出力特性が示される。本実施形態では、図4に示されるように、電源電圧の電源電圧値が、予め設定された範囲の下限値未満(例えば4V)となった場合は、第1検出部11及び第2検出部12は減電圧検知モードになり、第1信号は直ちにゼロ電位(LOWの固定値)となり、第2信号は電源電位(HIGHの固定値)となる。この時、第1ケーブル31の内部抵抗の増大に伴い、電源電位は低下するので、常に第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和は上述した一定値とは異なる電圧値となる。更に、電源電圧値が低下すると(例えば3V)、第1検出部11及び第2検出部12は出力段(出力回路)が高抵抗状態となる。このため、第1信号は接地電位と略同じ電位となり、第2信号は電源電圧とほぼ同じ電位となる。このように第1信号の電圧値及び第2信号の電圧値と、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和とにより、信号処理部21が、第1ケーブル31の内部抵抗が増大していることを特定することが可能となる。 FIG. 4 shows the output characteristics of the first detection unit 11 and the second detection unit 12 when the internal resistance of the first cable 31 increases. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, when the power supply voltage value of the power supply voltage is less than the lower limit value of the preset range (for example, 4V), the first detection unit 11 and the second detection unit 11 12 enters the voltage reduction detection mode, the first signal immediately becomes the zero potential (fixed value of LOW), and the second signal becomes the power supply potential (fixed value of HIGH). At this time, since the power supply potential decreases as the internal resistance of the first cable 31 increases, the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal is always a voltage value different from the above-mentioned constant value. Become. Further, when the power supply voltage value drops (for example, 3V), the output stage (output circuit) of the first detection unit 11 and the second detection unit 12 becomes in a high resistance state. Therefore, the first signal has substantially the same potential as the ground potential, and the second signal has substantially the same potential as the power supply voltage. In this way, the signal processing unit 21 determines the internal resistance of the first cable 31 by the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal, and the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal. Can be identified as increasing.

図5には、第2ケーブル32の内部抵抗が増大した場合の第1検出部11及び第2検出部12の出力特性が示される。本実施形態では、図5に示されるように、電源電圧の電源電圧値が、予め設定された範囲の下限値未満となった場合は、第1信号は直ちに第2ケーブル32の電位となり、第2信号は略電源電位となる。この時、第2ケーブル32の内部抵抗の増大に伴い、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和は次第に大きくなり、上述した一定値とは常に異なる電圧値となる。このように第1信号の電圧値及び第2信号の電圧値と、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和とにより、信号処理部21が、第2ケーブル32の内部抵抗が増大していることを特定することが可能となる。 FIG. 5 shows the output characteristics of the first detection unit 11 and the second detection unit 12 when the internal resistance of the second cable 32 increases. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, when the power supply voltage value of the power supply voltage becomes less than the lower limit value of the preset range, the first signal immediately becomes the potential of the second cable 32, and the first signal becomes the potential of the second cable 32. The two signals are approximately the power supply potential. At this time, as the internal resistance of the second cable 32 increases, the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal gradually increases, and the voltage value is always different from the above-mentioned constant value. In this way, the signal processing unit 21 determines the internal resistance of the second cable 32 by the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal, and the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal. Can be identified as increasing.

以上のように、本検出装置1は、第1検出部11から出力される第1信号及び第2検出部12から出力される第2信号がクロス特性となるように設定され、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和が一定値となるように設定されているため、第1信号の電圧値と第2信号の電圧値との和が当該一定値とならない場合には検出装置1が異常であると特定することが可能となる。また、検出ユニット10において、第1検出部11及び第2検出部12の電源ラインと接地ラインとを共通化しても、第3ケーブル33と第4ケーブル34とが短絡しているか否か、更には第1ケーブル31及び第2ケーブル32の内部抵抗が増大しているか否かを特定することができる。したがって、検出装置1のコネクタ端子やハーネスの数を削減でき、低コスト化することができる。 As described above, the detection device 1 is set so that the first signal output from the first detection unit 11 and the second signal output from the second detection unit 12 have a cross characteristic, and the first signal has a cross characteristic. Since the sum of the voltage value and the voltage value of the second signal is set to be a constant value, if the sum of the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal does not become the constant value, It becomes possible to identify that the detection device 1 is abnormal. Further, in the detection unit 10, even if the power supply line and the grounding line of the first detection unit 11 and the second detection unit 12 are shared, whether or not the third cable 33 and the fourth cable 34 are short-circuited, and further. Can specify whether or not the internal resistance of the first cable 31 and the second cable 32 is increased. Therefore, the number of connector terminals and harnesses of the detection device 1 can be reduced, and the cost can be reduced.

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、プルアップ抵抗RUの抵抗値とプルダウン抵抗RDの抵抗値とは互いに異なる値であるとして説明したが、プルアップ抵抗RUの抵抗値とプルダウン抵抗RDの抵抗値とは互いに同じ値であっても良い。この場合でも、信号処理部21が第1ケーブル31及び第2ケーブル32の内部抵抗が増大していることを特定することは可能である。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the resistance value of the pull-up resistor RU and the resistance value of the pull-down resistor RD have been described as different values, but the resistance value of the pull-up resistor RU and the resistance value of the pull-down resistor RD are the same values. It may be. Even in this case, it is possible for the signal processing unit 21 to specify that the internal resistances of the first cable 31 and the second cable 32 are increasing.

上記実施形態では、プルダウン抵抗RD及びプルアップ抵抗RUが電子制御ユニット20内に設けられるとして説明したが、プルダウン抵抗RD及びプルアップ抵抗RUは電子制御ユニット20の外側に設けていても良い。 In the above embodiment, the pull-down resistor RD and the pull-up resistor RU have been described as being provided inside the electronic control unit 20, but the pull-down resistor RD and the pull-up resistor RU may be provided outside the electronic control unit 20.

上記実施形態では、第1検出部11及び第2検出部12の検出対象の一例として、回転量や荷重を挙げたが、2つの検出部を備えているものであれば、搭載位置や検出方式に拘らず、他の用途や検出方式の検出装置に適用することが可能である。 In the above embodiment, the rotation amount and the load are given as examples of the detection targets of the first detection unit 11 and the second detection unit 12, but if the two detection units are provided, the mounting position and the detection method are used. Regardless of this, it can be applied to detection devices of other uses and detection methods.

本発明は、検出対象の変位量を検出する検出装置に用いることが可能である。 The present invention can be used in a detection device that detects the amount of displacement of a detection target.

1:検出装置
11:第1検出部
12:第2検出部
21:信号処理部
:第ケーブル(第1信号線)
:第ケーブル(第2信号線)
RD:プルダウン抵抗
RU:プルアップ抵抗
1: Detection device 11: 1st detection unit 12: 2nd detection unit 21: Signal processing unit 3 3 : 3rd cable (1st signal line)
3 4 : 4th cable (2nd signal line)
RD: Pull-down resistor RU: Pull-up resistor

Claims (1)

検出対象の変位量の増加に応じて、電圧値が次第に大きくなる第1信号を出力する第1検出部と、
前記検出対象の変位量の増加に応じて、電圧値が次第に小さくなる第2信号を出力する第2検出部と、
前記第1検出部及び前記第2検出部に電源電圧を供給し、前記第1信号及び前記第2信号に基づいて、前記検出対象の変位量を算定する信号処理部と、
前記第1検出部の出力端子及び前記信号処理部を接続する第1信号線と接地された接地ラインとの間に設けられるプルダウン抵抗と、
前記第2検出部の出力端子及び前記信号処理部を接続する第2信号線と前記電源電圧が印加される電源ラインとの間に設けられ、前記プルダウン抵抗の抵抗値とは異なる抵抗値であるプルアップ抵抗と、を備える検出装置であって
前記電源電圧の電源電圧値が予め設定された範囲内である場合は、前記第1検出部及び前記第2検出部は、夫々、前記第1信号の電圧値と前記第2信号の電圧値との和が予め設定された一定値となるように前記第1信号及び前記第2信号を出力し、
前記電源電圧値が前記予め設定された範囲の下限値未満となった場合は、前記第1検出部は、ゼロ電位での電圧値前記第1信号として出力し、前記第2検出部は、前記電源電圧の電圧値を前記第2信号として出力し、
前記第1信号の電圧値と前記第2信号の電圧値との和が予め設定された電圧値とは異なる電圧値となった場合は、異常であると判定する検出装置。
A first detection unit that outputs a first signal whose voltage value gradually increases as the amount of displacement of the detection target increases.
A second detection unit that outputs a second signal in which the voltage value gradually decreases as the displacement amount of the detection target increases.
A signal processing unit that supplies a power supply voltage to the first detection unit and the second detection unit and calculates the displacement amount of the detection target based on the first signal and the second signal.
A pull-down resistor provided between the output terminal of the first detection unit and the first signal line connecting the signal processing unit and the grounded ground line, and
It is provided between the output terminal of the second detection unit and the second signal line connecting the signal processing unit and the power supply line to which the power supply voltage is applied , and has a resistance value different from the resistance value of the pull-down resistor. a pull-up resistor that provides a detection device Ru provided with,
When the power supply voltage value of the power supply voltage is within a preset range, the first detection unit and the second detection unit respectively have the voltage value of the first signal and the voltage value of the second signal. The first signal and the second signal are output so that the sum of the above becomes a preset constant value.
When the power supply voltage value is less than the lower limit of the preset range, the first detection unit outputs the voltage value at zero potential as the first signal, and the second detection unit outputs the voltage value at the zero potential as the first signal. The voltage value of the power supply voltage is output as the second signal, and the voltage value is output.
Wherein when the sum of the voltage value of the voltage value and the second signal of the first signal is Tsu Do different voltage value with a preset voltage value, detector for determining as abnormal.
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