(57)【要約】【課題】温度検出素子（Ｔ１）のノイズ耐性を低コストで簡単に高めたい。【解決手段】対象物（２）の温度を検出するための温度検出素子（Ｔ１）と、外部信号線（２０ｓ）と外部信号グランド線（２０ｓｇ）を介して接続される回路装置（１０）は、コネクタ（１３）を介して外部信号線（２０ｓ）に接続される内部信号線（１２ｓ）と、コネクタ（１３）を介して外部信号グランド線（２０ｓｇ）に接続される内部信号グランド線（１２ｓｇ）と、内部信号線（１２ｓ）と内部信号グランド線（１２ｓｇ）に接続され、対象物（２）の温度を検出する制御回路（１１）と、コネクタ（１３）から見て、内部信号線（１２ｓ）の最前段に挿入される第１高周波フィルタ（Ｂ１）と、コネクタ（１３）から見て、内部信号グランド線（１２ｓｇ）の最前段に挿入される第２高周波フィルタ（Ｂ２）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の温度を検出するための温度検出素子と、外部信号線と外部信号グランド線を介して接続される回路装置であって、
前記回路装置は、
前記外部信号線と前記外部信号グランド線が接続されるコネクタと、
前記コネクタを介して前記外部信号線に接続される内部信号線と、
前記コネクタを介して前記外部信号グランド線に接続される内部信号グランド線と、
前記内部信号線と前記内部信号グランド線に接続され、前記対象物の温度を検出する制御回路と、
前記コネクタから見て、前記内部信号線の最前段に挿入される第１高周波フィルタと、
前記コネクタから見て、前記内部信号グランド線の最前段に挿入される第２高周波フィルタと、
を備えることを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記対象物、前記温度検出素子、前記外部信号線、前記外部信号グランド線、および前記回路装置は、導電性の筐体に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の回路装置。
【請求項３】
前記第１高周波フィルタ及び第２高周波フィルタは、チップビーズであることを特徴とする請求項１または２に記載の回路装置。
【請求項４】
前記内部信号線の前記第１高周波フィルタと前記コネクタ間の接続点と、前記内部信号グランド線の前記第２高周波フィルタと前記コネクタ間の接続点とに、コンデンサを非接続とすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の回路装置。
【請求項５】
対象物の温度を検出するための温度検出素子と、
前記温度検出素子の一端に接続される外部信号線と、
前記温度検出素子の他端に接続される外部信号グランド線と、
前記温度検出素子と、前記外部信号線と前記外部信号グランド線を介して接続される回路装置と、を備え、
前記回路装置は、
前記外部信号線と前記外部信号グランド線が接続されるコネクタと、
前記コネクタを介して前記外部信号線に接続される内部信号線と、
前記コネクタを介して前記外部信号グランド線に接続される内部信号グランド線と、
前記内部信号線と前記内部信号グランド線に接続され、前記対象物の温度を検出する制御回路と、
前記コネクタから見て、前記内部信号線の最前段に挿入される第１高周波フィルタと、
前記コネクタから見て、前記内部信号グランド線の最前段に挿入される第２高周波フィルタと、
を含むことを特徴とする検出システム。
【請求項６】
前記対象物、前記温度検出素子、前記外部信号線、前記外部信号グランド線、および前記回路装置は、導電性の筐体に収納されていることを特徴とする請求項５に記載の検出システム。
【請求項７】
前記対象物の温度以外の物理量を検出するセンサと、前記回路装置間を接続する複数の外部配線をさらに備え、
前記外部信号線および前記外部信号グランド線を構成するワイヤーハーネスと、前記複数の外部配線を構成するワイヤーハーネスが異なる成形具で束ねられることを特徴とする請求項５または６に記載の検出システム。
【請求項８】
前記対象物の温度以外の物理量を検出するセンサと、前記回路装置間を接続する複数の外部配線をさらに備え、
前記筐体内において、前記外部信号線および前記外部信号グランド線と、前記複数の外部配線は、異なる配線経路で設置されることを特徴とする請求項６に記載の検出システム。
【請求項９】
前記対象物の温度以外の物理量を検出するセンサと、前記回路装置間を接続する複数の外部配線をさらに備え、
前記外部信号線および前記外部信号グランド線のコネクタと、前記複数の外部配線のコネクタが別々に設けられることを特徴とする請求項５または６に記載の検出システム。
【請求項１０】
前記対象物の温度以外の物理量を検出するセンサと、前記回路装置間を接続する複数の外部配線をさらに備え、
前記外部信号線および前記外部信号グランド線、並びに前記複数の外部配線は一つのコネクタに接続され、
前記外部信号線および前記外部信号グランド線のコネクタの端子領域と、前記複数の外部配線のコネクタの端子領域が分けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の検出システム。
【請求項１１】
前記対象物の温度以外の物理量を検出するセンサと、前記回路装置間を接続する複数の外部配線をさらに備え、
前記回路装置は、
前記コネクタを介して前記複数の外部配線に接続される複数の内部配線のそれぞれに挿入された複数の高周波フィルタをさらに含むことを特徴とする請求項５または６に記載の検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の温度を検出するための回路装置、及び検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物の温度を検出する際、サーミスタを使用することが多い。サーミスタ素子は対象物の表面または近傍に設置され、ワイヤーハーネスを介して回路基板に接続される。例えば対象物が電池の場合、サーミスタで検出される温度は、高温異常または低温異常の検出に使用されるだけでなく、ＳＯＣ（State Of Charge)、ＳＯＨ（State Of Health)または内部抵抗算出時の温度補正にも使用される。従って、サーミスタの検出値には高い精度が要求される。サーミスタの検出精度を向上させるにはノイズ耐性を高めることが重要となる。
【０００３】
サーミスタのノイズ対策として、サーミスタ素子の直近にノイズフィルタを設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、量産されているサーミスタの電装品内部に部品を追加したり、ワイヤーハーネスの途中に部品を設けるのはコスト増を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＮＴＣサーミスタは高周波電流が流れると発熱し、抵抗値が下がる特性を持つ。ＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility）に関連する高周波ノイズ電流がＮＴＣサーミスタ素子に流れ込むと、ＮＴＣサーミスタ素子が発熱し、ＮＴＣサーミスタ素子の抵抗値が下がる。また、ＰＴＣサーミスタは高周波電流が流れると発熱し、抵抗値が上がる特性を持つ。特に、基板の信号線または信号グランド線からサーミスタ素子を経由して、アースに接続されたシャーシグランドに流れる経路がある場合、その挙動が顕著となる。また、ループ電流が流れる経路がある場合も、その挙動が顕著となる。なお、以上の議論はサーミスタの代わりに、熱電対などの他の温度検出素子を使用する場合にも当てはまる。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、温度検出素子のノイズ耐性を低コストで簡単に高めることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の回路装置は、対象物の温度を検出するための温度検出素子と、外部信号線と外部信号グランド線を介して接続される回路装置であって、前記回路装置は、前記外部信号線と前記外部信号グランド線が接続されるコネクタと、前記コネクタを介して前記外部信号線に接続される内部信号線と、前記コネクタを介して前記外部信号グランド線に接続される内部信号グランド線と、前記内部信号線と前記内部信号グランド線に接続され、前記対象物の温度を検出する制御回路と、前記コネクタから見て、前記内部信号線の最前段に挿入される第１高周波フィルタと、前記コネクタから見て、前記内部信号グランド線の最前段に挿入される第２高周波フィルタと、を備える。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、温度検出素子のノイズ耐性を低コストで簡単に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る検出システムの構成を示す図である。
【図２】比較例１に係る検出システムの構成を示す図である。
【図３】比較例２に係る検出システムの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る検出システムの第１構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る検出システムの第２構成例を示す図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、コネクタの端子領域の具体例を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る検出システムの第３構成例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る検出システムの第４構成例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る検出システムの第５構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態１に係る検出システム１の構成を示す図である。検出システム１は、回路装置１０とサーミスタ素子Ｔ１を備え、対象物２の温度を検出するためのシステムである。サーミスタ素子Ｔ１は、対象物２の表面または近傍に設置される。対象物２は本実施の形態では、車両に搭載される駆動用電池（トラクションバッテリ）を想定する。駆動用電池は、複数の電池セルが直列または直並列接続されて構成される。電池セルには、リチウムイオン電池やニッケル水素電池を使用することができる。
【００１２】
サーミスタ素子Ｔ１と回路装置１０は、外部信号線２０ｓと外部信号グランド線２０ｓｇを介して接続される。外部信号線２０ｓと外部信号グランド線２０ｓｇはワイヤーハーネスで構成される。当該ワイヤーハーネスの一端はサーミスタ素子Ｔ１の両端に接続され、当該ワイヤーハーネスの他端は回路装置１０のコネクタ１３に接続される。当該ワイヤーハーネスの他端にはメス型のコネクタが装着されており、回路装置１０のオス型のコネクタ１３に嵌合されて接続される。
【００１３】
駆動用電池、サーミスタ素子Ｔ１、外部信号線２０ｓ、外部信号グランド線２０ｓｇ、及び回路装置１０は、外装ボックスにそれぞれ絶縁された状態で収納される。外装ボックスは、金属などの導電性の筐体で構成されており、車両内の所定の箇所に固定される。当該導電性の筐体がシャーシグランド３０ｇになっている。シャーシグランド３０ｇは、太い配線で車両のボティに接続されている。本実施の形態では車両のボティをアースに設定している。なお、外装ボックスは、絶縁部材で構成したり、絶縁部材と金属を組み合わせて構成したりしてもよい。絶縁部材で構成される外装ボックスは、非導電性の筐体となり、筐体をシャーシグランド３０ｇと接続しなくても良い場合などに採用されることがある。また、絶縁部材と金属部材を組み合わせて構成される外装ボックスは、外装ボックスの軽量化や絶縁性が求められる場合などに採用されることがある。
【００１４】
回路装置１０は、基板上に種々の電子部品を搭載した電子回路である。本実施の形態では、回路装置１０の電源は、車両内の補機バッテリから供給される。一般的に補機バッテリには、１２Ｖ出力の鉛電池が使用される。補機バッテリのマイナス端子は太い配線で車両のボティに接続されている。
【００１５】
回路装置１０はマイクロコントローラ１１を備える。マイクロコントローラ１１の電源端子には、補機バッテリから供給される電圧（例えば、１２Ｖ）をレギュレータ（不図示）で降圧した制御電源電圧（例えば、３〜５Ｖ）が印加される。
【００１６】
マイクロコントローラ１１のアナログ入力ポートと、コネクタ１３の外部信号線２０ｓが接続された端子との間が内部信号線１２ｓで接続される。マイクロコントローラ１１のグランド端子と、コネクタ１３の外部信号グランド線２０ｓｇが接続された端子との間が内部信号グランド線１２ｓｇで接続される。内部信号グランド線１２ｓｇは、グランドプレーンで構成される。内部信号グランド線１２ｓｇは、補機バッテリのマイナス配線に接続され、基板のグランド電位になっている。補機バッテリと回路装置１０間は、細い（例えば、０．５ｓｑ）２本のプラス配線とマイナス配線で接続される。
【００１７】
なお、上記実施形態では、内部信号グランド線１２ｓｇは、グランドプレーンを含む構成となっているが、必ずしも内部信号グランド線１２ｓｇがグランドプレーンである必要はない。また、内部信号グランド線１２ｓｇにグランドプレーンが含まれる場合であっても、グランドプレーンの一部に切り欠きを設けるなど、グランドプレーンを抜く処理を施してもよい。このような構成とすることで、例えば、内部信号線１２ｓが内部信号グランド線１２ｓｇとの間にマイクロストリップライン等の伝送経路を形成しないようにすることができ、寄生容量が形成されることを抑制することができる。
【００１８】
内部信号線１２ｓは、第２抵抗Ｒ２を介して制御電源電圧にプルアップされている。マイクロコントローラ１１のアナログ入力ポートから見て最前段にローパスフィルタが接続される。具体的にはマイクロコントローラ１１のアナログ入力ポートに第１抵抗Ｒ１が接続され、当該アナログ入力ポートと内部信号グランド線１２ｓｇとの間に第１コンデンサＣ１が接続される。なお、当該ローパスフィルタは省略可能である。また、内部信号線１２ｓが第２抵抗Ｒ２を介して制御電源電圧にプルアップされている構成を例示したが、この構成は例示に過ぎない。図示はしないが、内部信号グランド線１２ｓｇが、抵抗を介してシグナルグランドに接続され、プルダウンされる構成としてもよい。
【００１９】
コネクタ１３から見て、内部信号線１２ｓの最前段および内部信号グランド線１２ｓｇの最前段にそれぞれ、第１チップビーズＢ１および第２チップビーズＢ２が挿入される。チップビーズ（フェライトビーズ）は、インダクタと抵抗の性質を合わせ持つ素子であり、低周波領域ではインダクタ特性が強くなり、高周波領域では抵抗特性が強くなる。従って、直流成分を減衰させずに低周波ノイズおよび高周波ノイズを除去することができる。なお、チップビーズの代わりに、ダンピング抵抗などの他の高周波フィルタを挿入してもよい。
【００２０】
図２は、比較例１に係る検出システム１の構成を示す図である。図２に示す回路構成では、図１に示した回路構成と比較して、片側だけにチップビーズＢ１が挿入されている。より具体的には、内部信号グランド線１２ｓｇの第２チップビーズＢ２が省略されている。この場合、内部信号グランド線１２ｓｇとシャーシグランド３０ｇ間の寄生容量Ｃｓ１、及びサーミスタ素子Ｔ１に接続される外部信号線２０ｓとシャーシグランド３０ｇ間の寄生容量Ｃｓ２を介して、サーミスタ素子Ｔ１にノイズ電流が流れる経路が形成される。回路網の長さや素子の大きさが無視できないため、内部信号グランド線１２ｓｇとシャーシグランド３０ｇ間に分布定数として、寄生容量Ｃｓ１が発生する。なお、内部信号グランド線１２ｓｇとシャーシグランド３０ｇ間の寄生容量Ｃｓ１を無視できる場合でも、漏電検知のためにマイクロコントローラ１１のグランドとシャーシグランド３０ｇが接続されている場合、マイクロコントローラ１１のグランド、及び寄生容量Ｃｓ２を介して、サーミスタ素子Ｔ１にノイズ電流が流れる経路が形成される。
【００２１】
一方、内部信号線１２ｓの第１チップビーズＢ１が省略されている場合、内部信号線１２ｓとシャーシグランド３０ｇ間の寄生容量、及びサーミスタ素子Ｔ１に接続される外部信号線２０ｓとシャーシグランド３０ｇ間の寄生容量を介して、サーミスタ素子Ｔ１にノイズ電流が流れる経路が形成される。なお、内部信号線１２ｓとシャーシグランド３０ｇ間の寄生容量を無視できる場合でも、漏電検知のためにマイクロコントローラ１１のグランドとシャーシグランド３０ｇが接続されている場合、マイクロコントローラ１１のグランド、第２コンデンサＣ２、及び寄生容量Ｃｓ２を介して、サーミスタ素子Ｔ１にノイズ電流が流れる経路が形成される。いずれの場合も、サーミスタ素子Ｔ１に高周波ノイズ電流が侵入する可能性がある。これに対して、図１に示したように両側にチップビーズＢ１、Ｂ２を挿入すると、シャーシグランド３０ｇとの寄生容量を介して、サーミスタ素子Ｔ１にノイズ電流が流れ込むことを阻止することができる。
【００２２】
上述の記載では、外装ボックスが車両のボディに接続され、外装ボックスの金属部分をシャーシグランド３０ｇとする実施形態について説明したが、外装ボックスを絶縁部材で構成する場合であっても内部信号グランド線１２ｓｇとシャーシグランド３０ｇとの間に分布定数として寄生容量Ｃｓ１が発生することがある。絶縁性の外装ボックスであっても、固定のために車両のボディと接触する構成となる。絶縁性の外装ボックスは、インピーダンスが高いため、電流は流れにくくなっているが、完全に電流を遮断できるわけではない。そのため、このような構成であっても、分布定数として、内部信号グランド線１２ｓｇとシャーシグランド３０ｇの間に寄生容量Ｃｓ１が発生することがありうる。このような構成であっても、上述の通り、内部信号線１２ｓの最前段および内部信号グランド線１２ｓｇの最前段にそれぞれ、第１チップビーズＢ１および第２チップビーズＢ２が挿入される構成とすることにより、サーミスタ素子Ｔ１にノイズ電流が流れ込むことを阻止することができるようになっている。
【００２３】
図３は、比較例２に係る検出システム１の構成を示す図である。図３に示す回路構成は、図１に示した回路構成と比較して、コネクタ１３から見て、第１チップビーズＢ１及び第２チップビーズＢ２の前段に第３コンデンサＣ３を挿入した構成である。一般的にコネクタ１３の直近に、ＥＳＤ（Electro Static Discharge）ノイズ対策用のコンデンサが接続されることが多い。しかしながら、第１チップビーズＢ１及び第２チップビーズＢ２とコネクタ１３との間に第３コンデンサＣ３を挿入してしまうと、第３コンデンサＣ３を介してサーミスタ素子Ｔ１にループ電流が流れる経路が形成される。また、図示はしないが、第１チップビーズＢ１の前段に接続されるコンデンサを設け、第２チップビーズＢ２の前段に接続される別のコンデンサを設け、それぞれのコンデンサをグランドに接続する構成であっても、図３の比較例と同様に、サーミスタ素子Ｔ１にループ電流が流れる経路が形成される。これに対して、図１に示したように第１チップビーズＢ１や第２チップビーズＢ２とコネクタ１３との間にコンデンサを挿入しないことにより、サーミスタ素子Ｔ１にループ電流が流れることを阻止することができる。
【００２４】
以上説明したように実施の形態１によれば、内部信号線１２ｓ及び内部信号グランド線１２ｓｇの両方に、第３コンデンサＣ３を前段に含まない第１チップビーズＢ１及び第２チップビーズＢ２を挿入する。これにより、ノイズ電流がサーミスタ素子Ｔ１に流れ込むことを抑制することができる。
【００２５】
図４は、本発明の実施の形態２に係る検出システム１の第１構成例を示す図である。図４では対象物２として、直列接続された複数の蓄電池セルＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎを描いている。複数の蓄電池セルＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎの電流路の近傍にホール素子Ｈ１が設置される。具体的には当該電流路に装着されたＣ字型のコアの隙間にホール素子Ｈ１が設置される。ホール素子Ｈ１はホール効果を利用した素子であり、複数の蓄電池セルＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎに流れる電流の値を検出する。ホール効果とは、電流の流れている物体に対して、垂直に磁場をかけると、電流と磁場の両方に直交する方向に起電力が発生する現象を指す。
【００２６】
ホール素子Ｈ１と回路装置１０は、外部電源線２１ｖ、外部グランド線２１ｇ、第１外部検出線２１ｓｐ及び第２外部検出線２１ｓｍを介して接続される。外部電源線２１ｖ、外部グランド線２１ｇ、第１外部検出線２１ｓｐ、及び第２外部検出線２１ｓｍはワイヤーハーネスで構成される。当該ワイヤーハーネスの一端はホール素子Ｈ１のそれぞれの端子に接続され、当該ワイヤーハーネスの他端は回路装置１０のコネクタ１３に接続される。
【００２７】
外部電源線２１ｖ及び外部グランド線２１ｇは、回路装置１０からホール素子Ｈ１に電流を流すための配線である。第１外部検出線２１ｓｐ及び第２外部検出線２１ｓｍは、ホール効果により発生した起電力を検出するための配線である。
【００２８】
コネクタ１３の外部電源線２１ｖが接続された端子には回路基板の制御電源電位が接続され、コネクタ１３の外部グランド線２１ｇが接続された端子には回路基板のグランド電位が接続される。コネクタ１３の第１外部検出線２１ｓｐが接続された端子には第１内部検出線が接続され、コネクタ１３の第２外部検出線２１ｓｍが接続された端子には第２内部検出線が接続される。第１内部検出線および第２内部検出線の他端は、差動アンプＡＰ１の２つの入力端子にそれぞれ接続される。
【００２９】
差動アンプＡＰ１は、２つの入力端子間の電圧を差動増幅して出力する。差動アンプＡＰ１の出力端子と、マイクロコントローラ１１の第２アナログ入力ポート間が信号線で接続される。当該信号線にローパスフィルタ、及びＬＣフィルタが挿入される。ローパスフィルタは、マイクロコントローラ１１の第２アナログ入力ポートに接続された第３抵抗Ｒ３と、当該第２アナログ入力ポートとグランド電位との間に接続された第４コンデンサＣ４により構成される。なお、当該ローパスフィルタは省略可能である。ＬＣフィルタは、上記信号線に挿入されたインダクタＬ３と、上記信号線とグランド電位間に接続された第５コンデンサＣ５により構成される。なお、当該ＬＣフィルタは省略可能である。
【００３０】
図４に示す第１構成例のように、サーミスタ素子Ｔ１に接続されたワイヤーハーネスと、ホール素子Ｈ１に接続されたワイヤーハーネスが並走していると、両者の間で容量結合が起こり、チップビーズＢ１、Ｂ２を通らない分布定数回路が形成される。具体的には、サーミスタ素子Ｔ１に接続される外部信号グランド線２０ｓｇとホール素子Ｈ１に接続される外部グランド線２１ｇ間の寄生容量、及びサーミスタ素子Ｔ１に接続される外部信号線２０ｓとシャーシグランド３０ｇ間の寄生容量を介して、サーミスタ素子Ｔ１にノイズ電流が流れる経路が形成される。この場合、サーミスタ素子Ｔ１の検出値に大きな誤差が発生する。なお、サーミスタ素子Ｔ１を、ホール素子Ｈ１に接続されたワイヤーハーネスに近づけた場合も、容量結合が起こり、同様にノイズ電流が流れる経路が形成される。
【００３１】
図５は、本発明の実施の形態２に係る検出システム１の第２構成例を示す図である。第２構成例では、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスと、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスとの距離を離すとともに、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスが接続されるコネクタ１３ａと、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスが接続されるコネクタ１３ｂを分けて構成する。なお、物理的にコネクタ１３を分けるのではなく、１つのコネクタ１３の端子領域を分けることによっても、一定のノイズ抑制効果が得られる。
【００３２】
図６（ａ）、（ｂ）は、コネクタ１３の端子領域の具体例を示す模式図である。図６（ａ）に示す例では、コネクタ１３の左側をホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスを接続する領域、右側をサーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスを接続する領域に設定している。具体的にはコネクタ１３の６つの端子の内、左側の４つの端子に外部電源線２１ｖ、外部グランド線２１ｇ、第１外部検出線２１ｓｐ及び第２外部検出線２１ｓｍを接続し、右側の２つの端子に外部信号線２０ｓ及び外部信号グランド線２０ｓｇを接続している。
【００３３】
図６（ｂ）に示す例は、コネクタ１３が８つの端子を有する。８つの端子の内、左側の４つの端子に外部電源線２１ｖ、外部グランド線２１ｇ、第１外部検出線２１ｓｐ及び第２外部検出線２１ｓｍを接続している。右側の４つの端子の外側の２つの端子に外部信号線２０ｓ及び外部信号グランド線２０ｓｇを接続している。右側の４つの端子の内側の２つの端子は空き端子にしている。
【００３４】
これに対して従来、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスに含まれる配線と、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスに含まれる配線が、コネクタ１３の端子に千鳥配線で接続されることがあった。千鳥配線の場合、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスに含まれる配線と、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスに含まれる配線との間で容量結合が起きやすくなる。
【００３５】
図７は、本発明の実施の形態２に係る検出システム１の第３構成例を示す図である。第３構成例では、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスと、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスが別々に束ねられる。サーミスタ素子Ｔ１に接続される外部信号線２０ｓ及び外部信号グランド線２０ｓｇは第１成形具Ｍ１で束ねられる。ホール素子Ｈ１に接続される外部電源線２１ｖ、外部グランド線２１ｇ、第１外部検出線２１ｓｐ及び第２外部検出線２１ｓｍは第２成形具Ｍ２で束ねられる。成形具には、樹脂テープやコルゲートチューブを使用することができる。また、ワイヤーハーネスが、チューブ等の保護具で覆われる場合も、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスと、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスが別々に覆われる。
【００３６】
図８は、本発明の実施の形態２に係る検出システム１の第４構成例を示す図である。第４構成例では、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスと、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスが別々の配線経路（ルーティング）で配置される。図８に示す例では、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスに弛みを持たせており、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスと並走しないように配置している。
【００３７】
図９は、本発明の実施の形態２に係る検出システム１の第５構成例を示す図である。第５構成例では、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスの内部配線にもチップビーズが挿入されている。具体的には、コネクタ１３の外部電源線２１ｖが接続された端子と、基板の制御電源電位間の配線に第３チップビーズＢ３が挿入され、コネクタ１３の外部グランド線２１ｇが接続された端子と、基板のグランド電位間の配線に第６チップビーズＢ６が挿入される。コネクタ１３の第１外部検出線２１ｓｐが接続された端子に接続された第１内部検出線に第４チップビーズＢ４が挿入され、コネクタ１３の第２外部検出線２１ｓｍが接続された端子に接続された第２内部検出線に第５チップビーズＢ５が挿入される。
【００３８】
上述の通り、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスと、サーミスタ素子Ｔ１に接続されたワイヤーハーネスとが並走する構成の場合、外部電源線２１ｖ、第１外部検出線２１ｓｐ、第２外部検出線２１ｓｍ、外部グランド線２１ｇのそれぞれと、外部信号グランド線２０ｓｇとの間で分布定数として寄生容量が発生するおそれがある。これに対して、図９に示すとおり、本発明の実施の形態２に係る検出システム１の第５構成例では、外部電源線２１ｖ、第１外部検出線２１ｓｐ、第２外部検出線２１ｓｍ、外部グランド線２１ｇのそれぞれにチップビーズ（Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６）を設ける構成となっている。この構成により、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスと、サーミスタ素子Ｔ１に接続されたワイヤーハーネスとが並走する構成であっても、ホール素子Ｈ１に接続される配線と、外部信号グランド線２０ｓｇとの間で分布定数として寄生容量が発生することを防止でき、一定のノイズ抑制効果が得られる。
【００３９】
以上説明したように実施の形態２によれば、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスを、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスと並走させないことにより、並走するワイヤーハーネス間が寄生容量により結合され、チップビーズをバイパスする経路が形成されることを防止することができる。これにより、ノイズ電流によりサーミスタ素子Ｔ１の検出値に大きな誤差が発生することを防止することができる。
【００４０】
第２構成例では、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスと、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスが接続されるコネクタを分けることにより、又はコネクタの端子領域を分けることにより、寄生容量の抑制に寄与している。第３構成例では、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスと、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスを分けて括ることにより、寄生容量の抑制に寄与している。第４構成例では、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスと、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスの配線経路を変えることにより、寄生容量の抑制に寄与している。第５構成例では、ホール素子Ｈ１用のワイヤーハーネスの内部配線にもチップビーズを挿入することにより、寄生容量の抑制に寄与している。これら第２〜第５構成例に係る抑制方法は、任意に組み合わせて使用することができる。より多くの抑制方法を使用するほど、寄生容量の抑制をより確実にすることができる。
【００４１】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４２】
上述の実施の形態２では、複数の蓄電池セルＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎに流れる電流の値を検出する電流センサとしてホール素子Ｈ１を使用する例を説明した。この点、ホール素子Ｈ１の代わりにシャント抵抗を使用してもよい。シャント抵抗は回路装置１０から電流を流す必要がないため、シャント抵抗と回路装置１０間は、第１外部検出線２１ｓｐ及び第２外部検出線２１ｓｍの２本で接続される。また、ホール素子Ｈ１を使用する場合であっても、例示した構成と異なる場合もある。具体的には、上記実施例では、ホール素子Ｈ１からの出力が入力されるアンプが回路装置１０に実装される構成となっているが、電流センサ側に、ホール素子Ｈ１とアンプやＡＤコンバータが設けられる場合もある。このような構成であっても、配線がサーミスタ素子Ｔ１に接続されたワイヤーハーネスとが並走する構成の場合は、分布定数として寄生容量が発生するおそれがある。
【００４３】
またサーミスタ素子Ｔ１のワイヤーハーネスと並走するワイヤーハーネスは、電流センサ用のワイヤーハーネスに限定されるものではない。例えば、電圧検出線を含むワイヤーハーネスが並走している場合もある。複数の蓄電池セルＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎにリチウムイオン電池を使用している場合、セル単位で電圧を管理する必要がある。その場合、上下に隣接する蓄電池セル間の各ノードから電圧検出線が延び出すことになる。電圧検出線の本数は、蓄電池セルの直列数に依存する。複数の電圧検出線はワイヤーハーネスで構成され、回路装置１０のコネクタ１３に接続される。実施の形態２の第２〜第５構成例は、サーミスタ素子Ｔ１用のワイヤーハーネスと、複数の電圧検出線を含むワイヤーハーネスとの間にも適用可能である。
【００４４】
上述の実施の形態１、２において、サーミスタ素子Ｔ１は、複数の蓄電池セルＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎの高電圧線（例えば、バスバー）に設置せずに、絶縁体またはシャーシグランドに設置する構成とすることが好ましい。高電圧のバスバーに設置すると、バスバーとサーミスタ素子Ｔ１間に寄生容量が発生し、バスバーからサーミスタ素子Ｔ１にノイズが流れ込む。
【００４５】
また上述の実施の形態１、２では、対象物２として駆動用電池の温度を検出する例を想定したが、カーエアコンのコンプレッサ等、他の発熱源の温度検出にも適用可能である。またサーミスタの代わりに熱電対を使用してもよい。
【００４６】
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
【００４７】
［項目１］
対象物（２）の温度を検出するための温度検出素子（Ｔ１）と、外部信号線（２０ｓ）と外部信号グランド線（２０ｓｇ）を介して接続される回路装置（１０）であって、
前記回路装置（１０）は、
前記外部信号線（２０ｓ）と前記外部信号グランド線（２０ｓｇ）が接続されるコネクタ（１３）と、
前記コネクタ（１３）を介して前記外部信号線（２０ｓ）に接続される内部信号線（１２ｓ）と、
前記コネクタ（１３）を介して前記外部信号グランド線（２０ｓｇ）に接続される内部信号グランド線（１２ｓｇ）と、
前記内部信号線（１２ｓ）と前記内部信号グランド線（１２ｓｇ）に接続され、前記対象物（２）の温度を検出する制御回路（１１）と、
前記コネクタ（１３）から見て、前記内部信号線（１２ｓ）の最前段に挿入される第１高周波フィルタ（Ｂ１）と、
前記コネクタ（１３）から見て、前記内部信号グランド線（１２ｓｇ）の最前段に挿入される第２高周波フィルタ（Ｂ２）と、
を備えることを特徴とする回路装置（１０）。
これによれば、シャーシグランドとの寄生容量に起因して発生する高周波ノイズ電流を抑制することができる。
［項目２］
前記対象物（２）、前記温度検出素子（Ｔ１）、前記外部信号線（２０ｓ）、前記外部信号グランド線（２０ｓｇ）、及び前記回路装置（１０）は、導電性の筐体に収納されていることを特徴とする項目１に記載の回路装置（１０）。
これによれば、筐体をシャーシグランドとして使用することができる。
［項目３］
前記第１高周波フィルタ（Ｂ１）及び第２高周波フィルタ（Ｂ２）は、チップビーズ（Ｂ１、Ｂ２）であることを特徴とする項目１または２に記載の回路装置（１０）。
これによれば、直流成分を減衰させずに低周波ノイズおよび高周波ノイズを抑制することができる。
［項目４］
前記内部信号線（１２ｓ）の前記第１高周波フィルタ（Ｂ１）と前記コネクタ（１３）間の接続点と、前記内部信号グランド線（１２ｓｇ）の前記第２高周波フィルタ（Ｂ２）と前記コネクタ（１３）間の接続点とに、コンデンサ（Ｃ３）を非接続とすることを特徴とする項目１から３のいずれかに記載の回路装置（１０）。
これによれば、コンデンサ（Ｃ３）を介してループ電流を抑制することができる。
［項目５］
対象物（２）の温度を検出するための温度検出素子（Ｔ１）と、
前記温度検出素子（Ｔ１）の一端に接続される外部信号線（２０ｓ）と、
前記温度検出素子（Ｔ１）の他端に接続される外部信号グランド線（２０ｓｇ）と、
前記温度検出素子（Ｔ１）と、前記外部信号線（２０ｓ）と前記外部信号グランド線（２０ｓｇ）を介して接続される回路装置（１０）と、を備え、
前記回路装置（１０）は、
前記外部信号線（２０ｓ）と前記外部信号グランド線（２０ｓｇ）が接続されるコネクタ（１３）と、
前記コネクタ（１３）を介して前記外部信号線（２０ｓ）に接続される内部信号線（１２ｓ）と、
前記コネクタ（１３）を介して前記外部信号グランド線（２０ｓｇ）に接続される内部信号グランド線（１２ｓｇ）と、
前記内部信号線（１２ｓ）と前記内部信号グランド線（１２ｓｇ）に接続され、前記対象物（２）の温度を検出する制御回路（１１）と、
前記コネクタ（１３）から見て、前記内部信号線（１２ｓ）の最前段に挿入される第１高周波フィルタ（Ｂ１）と、
前記コネクタ（１３）から見て、前記内部信号グランド線（１２ｓｇ）の最前段に挿入される第２高周波フィルタ（Ｂ２）と、
を含むことを特徴とする検出システム（１）。
これによれば、シャーシグランドとの寄生容量に起因して発生する高周波ノイズ電流が抑制された、検出システム（１）を構築することができる。
［項目６］
前記対象物（２）、前記温度検出素子（Ｔ１）、前記外部信号線（２０ｓ）、前記外部信号グランド線（２０ｓｇ）、及び前記回路装置（１０）は、導電性の筐体に収納されていることを特徴とする項目５に記載の検出システム（１）。
これによれば、筐体をシャーシグランドとして使用することができる。
［項目７］
前記対象物（２）の温度以外の物理量を検出するセンサ（Ｈ１）と、前記回路装置（１０）間を接続する複数の外部配線（２１ｖ、２１ｓｐ、２１ｓｍ、２１ｇ）をさらに備え、
前記外部信号線（２０ｓ）および前記外部信号グランド線（２０ｓｇ）を構成するワイヤーハーネスと、前記複数の外部配線（２１ｖ、２１ｓｐ、２１ｓｍ、２１ｇ）を構成するワイヤーハーネスが異なる成形具（Ｍ１、Ｍ２）で束ねられることを特徴とする項目５または６に記載の検出システム（１）。
これによれば、両者の間に寄生容量が形成されにくくなる。
［項目８］
前記対象物（２）の温度以外の物理量を検出するセンサ（Ｈ１）と、前記回路装置（１０）間を接続する複数の外部配線（２１ｖ、２１ｓｐ、２１ｓｍ、２１ｇ）をさらに備え、
前記筐体内において、前記外部信号線（２０ｓ）および前記外部信号グランド線（２０ｓｇ）と、前記複数の外部配線（２１ｖ、２１ｓｐ、２１ｓｍ、２１ｇ）は、異なる配線経路で設置されることを特徴とする項目６に記載の検出システム（１）。
これによれば、両者の間に寄生容量が形成されにくくなる。
［項目９］
前記対象物（２）の温度以外の物理量を検出するセンサ（Ｈ１）と、前記回路装置（１０）間を接続する複数の外部配線（２１ｖ、２１ｓｐ、２１ｓｍ、２１ｇ）をさらに備え、
前記外部信号線（２０ｓ）および前記外部信号グランド線（２０ｓｇ）のコネクタ（１３ａ）と、前記複数の外部配線（２１ｖ、２１ｓｐ、２１ｓｍ、２１ｇ）のコネクタ（１３ｂ）が別々に設けられることを特徴とする項目５または６に記載の検出システム（１）。
これによれば、両者の間に寄生容量が形成されにくくなる。
［項目１０］
前記対象物（２）の温度以外の物理量を検出するセンサ（Ｈ１）と、前記回路装置（１０）間を接続する複数の外部配線（２１ｖ、２１ｓｐ、２１ｓｍ、２１ｇ）をさらに備え、
前記外部信号線（２０ｓ）および前記外部信号グランド線（２０ｓｇ）のコネクタ（１３）の端子領域と、前記複数の外部配線（２１ｖ、２１ｓｐ、２１ｓｍ、２１ｇ）のコネクタ（１３）の端子領域が分けわれていることを特徴とする項目５または６に記載の検出システム（１）。
これによれば、両者の間に寄生容量が形成されにくくなる。
［項目１１］
前記対象物（２）の温度以外の物理量を検出するセンサ（Ｈ１）と、前記回路装置（１０）間を接続する複数の外部配線（２１ｖ、２１ｓｐ、２１ｓｍ、２１ｇ）をさらに備え、
前記回路装置（１０）は、
前記コネクタ（１３）を介して前記複数の外部配線（２１ｖ、２１ｓｐ、２１ｓｍ、２１ｇ）に接続される複数の内部配線のそれぞれに挿入された複数の高周波フィルタ（Ｂ３−Ｂ６）をさらに含むことを特徴とする項目５または６に記載の検出システム（１）。
これによれば、シャーシグランドとの寄生容量に起因して発生する高周波ノイズ電流をより確実に抑制することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  検出システム、  ２  対象物、  Ｔ１  サーミスタ素子、  Ｈ１  ホール素子、  Ｓ１  蓄電池セル、  Ｓ２  蓄電池セル、  Ｓｎ  蓄電池セル、  １０  回路装置、  １１  マイクロコントローラ、  １２ｓ  内部信号線、  １２ｓｇ  内部信号グランド線、  １３  コネクタ、  ２０ｓ  外部信号線、  ２０ｓｇ  外部信号グランド線、  ２１ｖ  外部電源線、  ２１ｇ  外部グランド線、  ２１ｓｐ  第１外部検出線、  ２１ｓｍ  第２外部検出線、  ３０ｇ  シャーシグランド、  Ｒ１  第１抵抗、  Ｒ２  第２抵抗、  Ｃ１  第１コンデンサ、  Ｃ２  第２コンデンサ、  Ｃ３  第３コンデンサ、  Ｃ４  第４コンデンサ、  Ｃ５  第５コンデンサ、  Ｂ１  第１チップビーズ、  Ｂ２  第２チップビーズ、  Ｂ３  第３チップビーズ、  Ｂ４  第４チップビーズ、  Ｂ５  第５チップビーズ、  Ｂ６  第６チップビーズ、  ＡＰ１  差動アンプ、  Ｍ１  第１成形具、  Ｍ２  第２成形具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020180783.tif 000009
【図８】
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【図９】
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