(57)【要約】【課題】センサ部品のサイズアップやコスト増を抑制して検出機能のフェールセーフ機能を向上させるセンサ装置を提供すること。【解決手段】２系統の電源線が接続された電源回路１１と、２本の電源線が接続され、同一対象の物理量を検出する３つのセンサが搭載された物理量検出手段１２と、３つの検出信号が伝達される３本の信号線が接続され、３つの前記検出信号のうち２つを出力する出力処理手段１３と、２つの信号が伝達される２本の信号線が接続され、２つの前記信号を出力する出力手段１４と、２つの前記電源電圧の少なくとも一方の異常、３つの前記検出信号の少なくとも１つの異常、及び、２つの前記信号の少なくとも一方の異常、の有無を監視する監視手段１５〜１７と、を有し、前記監視手段が異常を検出した場合、前記出力処理手段は２つの前記検出信号の出力を継続すると共に、前記検出信号の信号波形に異常検出結果を含める、センサ装置１００を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２系統の電源線が接続された電源回路と、
前記電源回路が生成した電源電圧が供給される２本の電源線が接続され、同一対象の物理量を検出する３つのセンサが搭載された物理量検出手段と、
前記物理量検出手段が検出した３つの検出信号が伝達される３本の信号線が接続され、３つの前記検出信号のうち２つを出力する出力処理手段と、
前記出力処理手段が出力する２つの信号が伝達される２本の信号線が接続され、２つの前記信号を出力する出力手段と、
２つの前記電源電圧の少なくとも一方の異常、３つの前記検出信号の少なくとも１つの異常、及び、２つの前記信号の少なくとも一方の異常、の有無を監視する監視手段と、を有し、
前記監視手段が異常を検出した場合、前記出力処理手段は２つの前記検出信号の出力を継続すると共に、前記検出信号の信号波形に異常検出結果を含める、
ことを特徴とするセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の検出対象の状態を複数のセンサで検出するセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサが検出対象の状態を検出するための機能を冗長化することでフェールセーフが図られることがある。同一の検出対象の状態を複数のセンサで検出した複数の信号を比較することで、センサ及び検出信号の信頼性を確認することができる。また、１つのセンサに異常が生じても、それ以外の他のセンサを使って制御を継続することが可能になる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
複数の検出機能のうち一方の検出機能が故障したことを１次故障という。１次故障の状態でも制御は可能だが、検出信号の信頼性を確認することが困難になる。また、さらに残りのセンサが故障して２つのセンサの両方が故障した場合は、検出信号を利用した制御が困難になる。
【０００４】
そこで、センサによる検出機能を３重にすることが考えられる。図７は、従来の検出機能の３重化を模式的に説明する図の一例である。センサに供給される電源、信号を処理する検出部、及び、検出結果を出力する出力部が３つずつ配置される。このように検出機能を完全に３重にすることで、一系統の検出機能が故障しても残りの２つで検出信号の信頼性を確認することができ、さらに二系統目の検出機能が故障しても制御が継続できる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９６３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、検出機能を完全に３重にすることは構成部品の数が１．５倍になることを意味する。このため、センサが搭載される基板がサイズアップしてしまう。例えば、ブレーキペダルストロークセンサはブレーキペダルの回転軸付近の限られたスペースに搭載する必要があり、現状より大きくなると車両によっては搭載が困難になる場合がある。また、検出機能を３重にすると、３系統の電源を入力するための６本の電圧線、及び、３つの出力値を出力するため３本の信号線、の合計９本の配線が必要になる。配線が増えれば取り回しが難しくなる。また、配線や部品点数が増大すればコスト増になる。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み、センサ部品のサイズアップやコスト増を抑制して検出機能のフェールセーフ機能を向上させるセンサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、２系統の電源線が接続された電源回路と、前記電源回路が生成した電源電圧が供給される２本の電源線が接続され、同一対象の物理量を検出する３つのセンサが搭載された物理量検出手段と、前記物理量検出手段が検出した３つの検出信号が伝達される３本の信号線が接続され、３つの前記検出信号のうち２つを出力する出力処理手段と、前記出力処理手段が出力する２つの信号が伝達される２本の信号線が接続され、２つの前記信号を出力する出力手段と、２つの前記電源電圧の少なくとも一方の異常、３つの前記検出信号の少なくとも１つの異常、及び、２つの前記信号の少なくとも一方の異常、の有無を監視する監視手段と、を有し、前記監視手段が異常を検出した場合、前記出力処理手段は２つの前記検出信号の出力を継続すると共に、前記検出信号の信号波形に異常検出結果を含める、ことを特徴とするセンサ装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
センサ部品のサイズアップやコスト増を抑制して検出機能のフェールセーフ機能を向上させるセンサ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】センサ装置の概略的な構成図の一例である。
【図２】出力パターン１、出力パターン２の一例をそれぞれ示す図である。
【図３】監視回路１が２重系電源回路を監視する手順を示すフローチャート図の一例である。
【図４】監視回路２が３重系検出部を監視する手順を示すフローチャート図の一例である。
【図５】監視回路３が２重系出力回路を監視する手順を示すフローチャート図の一例である。
【図６】２重系出力処理部１３が出力パターンを判定する手順を示すフローチャート図の一例である。
【図７】従来の処理系統の３重化を模式的に説明する図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が、本実施の形態に限定されるものではない。
【００１２】
〔構成例〕
図１は、本実施形態のセンサ装置の概略的な構成図の一例を示す。センサ装置１００は、２重系電源回路１１、３重系検出部１２、２重系出力処理部１３、２重系出力回路１４、及び、監視回路１５、１６，１７を有している。このように検出機能（３重系検出部１２）が３重になっていても、電源（２重系電源回路１１）と出力部（２重系出力処理部１３、２重系出力回路１４）が２重系のままでよいため、サイズアップや部品点数の増大を抑制してフェールセーフ機能を向上できる。
【００１３】
なお、本実施形態では、冗長化された機能が全て故障していないことを正常であると表現し、冗長化された機能の１つだけが故障したことを１次故障、その状態を１次故障モードという。
【００１４】
２重系電源回路１１には、２組の電源とＧＮＤが供給されている。２重系電源回路１１は、直流電圧を生成する回路を２つ有し、第１の回路は電源１からＧＮＤ１を基準とする電圧Ｖ１を、第２の回路は電源２からＧＮＤ２を基準とする電圧Ｖ２を、それぞれ生成する。電圧Ｖ１とＶ２は誤差の範囲内で等しい。なお、電圧Ｖ１，Ｖ２を生成する回路はどのようなものでもよいが、車両では例えばバッテリ電圧（約１２〔Ｖ〕）を所定の電圧に降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ（例えばチョッパ方式、絶縁方式等）が用いられる。また、バッテリ電源でなく、交流を直流に整流してから電圧を降圧又は昇圧してもよい。また、交流電源を生成してもよい。
【００１５】
２重系電源回路１１が生成した電圧Ｖ１、Ｖ２は３重系検出部１２に供給される。また、２重系電源回路１１は監視回路１５（以下、監視回路１という）と接続されている。監視回路１は２重系電源回路１１の１次故障の有無を監視する回路であり、電圧Ｖ１、Ｖ２を監視している。
【００１６】
３重系検出部１２は３つのセンサを有し、３つのセンサがそれぞれ同じ物理量を例えば電圧値や電流値で検出し増幅・平滑化するなどして検出信号Ｄ１〜Ｄ３として２重系出力処理部１３に出力している。本実施形態ではセンサが検出する物理量はどのようなものでもよいが、例えば、変位量、位置、速度、加速度、回転角速度、圧力、温度、湿度、回転数、時間、角度、光量などある。
【００１７】
なお、センサ装置１００は主に車両に搭載されることが想定されるが、車両に限定されるものではない。具体的なセンサ名としては、ブレーキペダルストロークセンサ、アクセスペダルストロークセンサ、ストップランプスイッチ、操舵角センサ、吸気量センサ、Ｏ２センサ、カムシャフトポジションセンサ、クランクシャフトポジションセンサ、水温センサ、マスタシリンダ圧センサ等、様々なものがある。
【００１８】
３つのセンサのそれぞれには、電圧Ｖ１とＶ２が並列に供給され、電圧Ｖ１とＶ２の平均的な電圧を動力源に物理量を検出している。したがって、電圧Ｖ１又はＶ２のどちらか一方の電源線が断線しても３つのセンサは物理量の検出を継続できる。
【００１９】
３重系検出部１２が検出した検出信号Ｄ１〜Ｄ３は２重系出力処理部１３に供給される。また、３重系検出部１２は監視回路１６（以下、監視回路２という）と接続されている。監視回路２は３重系検出部１２の１次故障の有無を監視する回路であり、検出信号Ｄ１〜Ｄ３を監視している。
【００２０】
２重系出力処理部１３は、検出信号Ｄ１〜Ｄ３のうち２つを選択的に取り出し信号Ｐ１，Ｐ２として出力する。以下のような組み合わせがある。
検出信号Ｄ１→信号Ｐ１、検出信号Ｄ２→信号Ｐ２
検出信号Ｄ１→信号Ｐ１、検出信号Ｄ３→信号Ｐ２
検出信号Ｄ２→信号Ｐ１、検出信号Ｄ３→信号Ｐ２
検出信号Ｄ２→信号Ｐ１、検出信号Ｄ１→信号Ｐ２
検出信号Ｄ３→信号Ｐ１、検出信号Ｄ１→信号Ｐ２
検出信号Ｄ３→信号Ｐ１、検出信号Ｄ２→信号Ｐ２
３重系検出部１２が正常であればどの組み合わせで出力してもよい。３重系検出部１２のいずれか１つのセンサが故障した場合、故障していないセンサの検出信号を信号Ｐ１、Ｐ２として出力する。信号Ｐ１、Ｐ２は同じ値になる。
【００２１】
また、２重系出力処理部１３は、２重系出力回路１４に信号Ｐ１，Ｐ２を出力する出力パターンを決定する。２重系出力回路１４へ入力される信号Ｐ１，Ｐ２は、２重系出力処理部１３が出力する信号Ｐ１，Ｐ２の出力パターンがそのまま反映されている。
１次故障モードでない：出力パターン１
１次故障モード      ：出力パターン２
監視回路１〜３の監視結果に応じて3つ以上の出力パターンを設定しておくことも可能である。
【００２２】
出力パターン２が採用された場合、信号Ｐ１、Ｐ２（出力Ｏ１，Ｏ２でも同じ）によりセンサ装置１００が１次故障モードであることが検出可能になる。
【００２３】
２重系出力回路１４には、信号Ｐ１、Ｐ２が入力され、２重系出力回路１４は、信号Ｐ１、Ｐ２を出力Ｏ１、Ｏ２として出力している。出力Ｏ１，Ｏ２は同じ値である。また、信号Ｐ１と出力Ｏ１は等しく、信号Ｐ２と出力Ｏ２は等しい。２重系出力回路１４が後段の制御のために信号Ｐ１、Ｐ２に何らか加工を行うことも可能であるが、本実施形態では両者は等しいものとする。
【００２４】
２重系出力回路１４には監視回路１７（以下、監視回路３という）が接続されており、監視回路３は、信号Ｐ１，Ｐ２、出力Ｏ１、Ｏ２を監視することで２重系出力回路１４の１次故障の有無を監視している。
【００２５】
２重系出力処理部１３には監視回路１〜３が接続されており、監視回路１〜３が監視した１次故障の監視結果である監視結果信号Ｋ１〜Ｋ３が入力される。２重系出力処理部１３は、監視結果信号Ｋ１〜Ｋ３の全てが正常である場合、出力パターン１で信号Ｐ１、Ｐ２を出力する。監視結果信号Ｋ１〜Ｋ３のうち１つでも１次故障を示す場合、出力パターン２で信号Ｐ１、Ｐ２を出力する。
【００２６】
〔出力パターン〕
図２（ａ）は出力パターン１の一例を、図２（ｂ）は出力パターン２の一例をそれぞれ示す。
【００２７】
・出力パターン１
信号Ｐ１，Ｐ２が示す値をセンサ値Ｑとする。信号Ｐ１＝出力Ｏ１、信号Ｐ２＝出力Ｏ２なので、センサ値Qは出力Ｏ１、Ｏ２が示す値と同じである
出力パターン１では、センサ値Ｑを中心に値Δ１がプラスマイナスされた周期的な矩形波が生成される。極大値はセンサ値Ｑ＋Δ１、極小値はセンサ値Ｑ−Δ１、である。また、極小値はΔ１である。つまり、Δ１はセンサ値Ｑの二分の一になっている。
【００２８】
１次故障モードであるか否かに関わらず、２つのセンサ値Ｑは等しいので、出力Ｏ１とＯ２は同じ形状の矩形波となる。ただし、両者は１位相分ずらして生成される。
【００２９】
このような出力パターン１の出力Ｏ１とＯ２では、出力Ｏ１の時間的な平均値によりセンサ値Ｑを算出でき、出力Ｏ２の時間的な平均値によりセンサ値Ｑを算出できる。
【００３０】
また、出力パターン１では、極大値はセンサ値Ｑ＋Δ１、極小値がΔ１であり、１位相ずれているので、出力Ｏ１，Ｏ２の差の絶対値がセンサ値Ｑとほぼ等しくなる。
【００３１】
・出力パターン２
出力パターン２において、一方の出力は出力パターン１と同じであるが、他方の出力はダイアグ波形となる。他方がダイアグ波形となることで、センサ装置１００が１次故障モードであることが検出可能になる。図２（ｂ）では出力Ｏ１がダイアグ波形である。
【００３２】
ダイアグ波形においても、センサ値Ｑが信号Ｐ１，Ｐ２からそれぞれ決定され、センサ値Ｑを中心に値Δ２（≠Δ１）がプラスマイナスされた周期的な矩形波が生成される。極大値はセンサ値Ｑ＋Δ２、極小値はセンサ値Ｑ−Δ２、である。また、極小値はΔ３（≠Δ２、≠Δ１）である。
【００３３】
極小値Δ３は、Δ１と十分に違う値（例えば、Δ３＝１．５×Δ１、Δ３＝０．５×Δ１、等）であればよい。極小値Δ３が決まれば、Δ２は、「Δ２＝センサ値Ｑ−Δ３」として求められる。
【００３４】
センサ値Ｑに対しΔ２がプラスマイナスされているので、ダイアグ波形（出力Ｏ１）においても、時間的な平均値によりセンサ値Ｑを算出できる。しかし、ダイアグ波形では極大値はセンサ値Ｑ＋Δ２、極小値がΔ３であるため、出力パターン２では出力Ｏ１，Ｏ２の差の絶対値がセンサ値Ｑと等しくならない。
【００３５】
したがって、後段のＥＣＵ（Electronic Control Unit）は、センサ装置１００がパターン１又は２のどちらで出力しているかを、時間平均によるセンサ値Qと、出力Ｏ１，Ｏ２の差の絶対値とを比較すればよい。一致していなければ、センサ装置１００は１次故障モードであることを検出できる。
【００３６】
〔各監視回路１〜３の監視〕
図３（ａ）は監視回路１が２重系電源回路１１を監視する手順を示すフローチャート図の一例を、図３（ｂ）は電圧Ｖ１、Ｖ２と監視結果信号Ｋ１の関係を説明する図の一例をそれぞれ示す。監視回路１は、周期的に又はＥＣＵから指示があった場合などに図示する監視を行う。
【００３７】
まず、監視回路１は自己診断により監視回路１が故障したか否かを判定する（Ｓ１０）。自己診断は所定の抵抗の電圧値を読み出すなど公知の方法を用いる。
【００３８】
自己診断により監視回路１が故障していた場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、監視回路１は監視結果信号Ｋ１に"１"を設定する（Ｓ４０）。なお、この監視結果は、図３（ｂ）の上から２行目の１次故障に相当する。記号の丸がカッコでくくられているのは、電圧Ｖ１，Ｖ２の正常判定ができないためである。
【００３９】
自己診断により監視回路１が故障していない場合（Ｓ１０のＮｏ）、監視回路１は電圧Ｖ１と電圧Ｖ２が等しいか否かを判定する（Ｓ２０）。
【００４０】
電圧Ｖ１と電圧Ｖ２が等しくない場合（Ｓ２０のＮｏ）、監視回路１は監視結果信号Ｋ１に"１"を設定する（Ｓ４０）。なお、この監視結果は、図３（ｂ）の上から３，４行目の１次故障に相当する。電圧Ｖ１と電圧Ｖ２のどちらが正常値から乖離しているかは不明であるが、１次故障であることが検出されればよい。
【００４１】
電圧Ｖ１と電圧Ｖ２が等しい場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、監視回路１は監視結果信号Ｋ１を"０"のままにする（Ｓ３０）。この監視結果は、図３（ｂ）の上から１行目の"正常"という監視結果に相当する。
【００４２】
監視結果信号Ｋ１に"１"が設定されることで、２重系出力処理部１３には監視結果信号Ｋ１＝Ｈｉｇｈが通知される。
【００４３】
図４（ａ）は監視回路２が３重系検出部１２を監視する手順を示すフローチャート図の一例を、図４（ｂ）は検出信号Ｄ１〜Ｄ３と監視結果信号Ｋ２の関係を説明する図の一例をそれぞれ示す。監視回路２は、周期的に又はＥＣＵから指示があった場合などに図示する監視を行う。
【００４４】
まず、監視回路２は自己診断により監視回路２が故障したか否かを判定する（Ｓ１１０）。自己診断は所定の抵抗の電圧値を読み出すなど公知の方法を用いる。
【００４５】
自己診断により監視回路２が故障していた場合（Ｓ１１０のＹｅｓ）、監視回路２は監視結果信号Ｋ２に"１"を設定する（Ｓ１４０）。なお、この監視結果は、図４（ｂ）の上から２行目の１次故障に相当する。記号の丸がカッコでくくられているのは、検出信号Ｄ１〜Ｄ３の正常判定ができないためである。
【００４６】
自己診断により監視回路２が故障していない場合（Ｓ１１０のＮｏ）、監視回路２は検出信号Ｄ１〜Ｄ３が３つとも等しいか否かを判定する（Ｓ１２０）。
【００４７】
検出信号Ｄ１〜Ｄ３が３つとも等しくない場合（Ｓ１２０のＮｏ）、監視回路２は監視結果信号Ｋ２に"１"を設定する（Ｓ１４０）。なお、この監視結果は、図４（ｂ）の上から３〜５行目の１次故障に相当する。検出信号Ｄ１〜Ｄ３のどの値が正常値から乖離しているかは、２つずつ取り出して比較すれば推定できる。
【００４８】
検出信号Ｄ１〜Ｄ３が３つとも等しい場合（Ｓ１２０のＹｅｓ）、監視回路２は監視結果信号Ｋ２を"０"のままにする（Ｓ１３０）。この監視結果は、図４（ｂ）の上から１行目の"正常"という監視結果に相当する。
【００４９】
監視結果信号Ｋ２に"１"が設定されることで、２重系出力処理部１３には監視結果信号Ｋ２＝Ｈｉｇｈが通知される。
【００５０】
図５（ａ）は監視回路３が２重系出力回路１４を監視する手順を示すフローチャート図の一例を、図５（ｂ）は出力Ｏ１，Ｏ２と監視結果信号Ｋ３の関係を説明する図の一例をそれぞれ示す。監視回路３は、周期的に又はＥＣＵから指示があった場合などに図示する監視を行う。
【００５１】
まず、監視回路３は自己診断により監視回路３が故障したか否かを判定する（Ｓ２１０）。自己診断は所定の抵抗の電圧値を読み出すなど公知の方法を用いる。
【００５２】
自己診断により監視回路３が故障していた場合（Ｓ２１０のＹｅｓ）、監視回路３は監視結果信号Ｋ３に"１"を設定する（Ｓ２５０）。なお、この監視結果は、図５（ｂ）の上から２行目の１次故障に相当する。記号の丸がカッコでくくられているのは、出力Ｏ１，Ｏ２の正常判定ができないためである。
【００５３】
自己診断により監視回路３が故障していない場合（Ｓ２１０のＮｏ）、監視回路３は信号Ｐ１と出力Ｏ１が等しいか否かを判定する（Ｓ２２０）。これにより、２重系出力回路１４内の信号Ｐ１と出力Ｏ１を接続する線が断線しているか否かが判定される。
【００５４】
信号Ｐ１と出力Ｏ１が等しくない場合（Ｓ２２０のＮｏ）、監視回路２は監視結果信号Ｋ３に"１"を設定する（Ｓ２５０）。なお、この監視結果は、図５（ｂ）の上から３行目の１次故障に相当する。
【００５５】
信号Ｐ１と出力Ｏ１が等しい場合（Ｓ２２０のＹｅｓ）、監視回路３は信号Ｐ２と出力Ｏ２が等しいか否かを判定する（Ｓ２３０）。これにより、２重系出力回路１４内の信号Ｐ２と出力Ｏ２を接続する線が断線しているか否かが判定される。
【００５６】
信号Ｐ２と出力Ｏ２が等しくない場合（Ｓ２３０のＮｏ）、監視回路３は監視結果信号Ｋ３に"１"を設定する（Ｓ２５０）。なお、この監視結果は、図５（ｂ）の上から４行目の１次故障に相当する。
【００５７】
信号Ｐ２と出力Ｏ２が等しい場合（Ｓ２３０のＹｅｓ）、監視回路３は監視結果信号Ｋ３を"０"のままにする（Ｓ２４０）。この監視結果は、図５（ｂ）の上から１行目の"正常"という監視結果に相当する。
【００５８】
監視結果信号Ｋ３に"１"が設定されることで、２重系出力処理部１３には監視結果信号Ｋ３＝Ｈｉｇｈが通知される。
【００５９】
図６（ａ）は２重系出力処理部１３が出力パターンを判定する手順を示すフローチャート図の一例を、図６（ｂ）は同じく出力パターンの判定を模式的に説明する図の一例を、それぞれ示す。２重系出力処理部１３は、周期的に又はＥＣＵから指示があった場合などに図示する監視を行う。
【００６０】
図６（ａ）（ｂ）に示すように、２重系出力処理部１３は、監視結果信号Ｋ１〜Ｋ３のいずれか１つでも"１"なら（Ｓ３１０〜Ｓ３３０）、出力パターン２で出力Ｏ１，Ｏ２を出力すると判定し（Ｓ３５０）、そうでなければ（監視結果信号Ｋ１〜Ｋ３が全て"０"なら）、出力パターン１で出力Ｏ１，Ｏ２を出力すると判定する（Ｓ３４０）。
【００６１】
このように、監視結果信号Ｋ１〜Ｋ３が１つでも"１"なら出力パターン２で出力Ｏ１，Ｏ２が出力されるので、ＥＣＵなどがセンサ装置１００が１次故障モードであることを検出できる。
【００６２】
〔出力パターンの生成〕
出力パターン２となるのは、監視結果信号Ｋ１＝１、Ｋ２＝１、又は、Ｋ３＝１の場合の３つの場合がある。いずれの場合も、信号Ｐ１，Ｐ２はどちらも正しい値であるので、２重系出力処理部１３は信号Ｐ１，Ｐ２のどちらを選択して、ダイアグ波形で出力してもよい。
【００６３】
２重系出力処理部１３は、例えば、ダイアグ波形でない出力Ｏ２側では、センサ値Ｑを二分の一してΔ１を決定し、周期毎にセンサ値Ｑ＋Δ１、センサ値Ｑ−Δ１を出力する。一方、ダイアグ波形とする出力Ｏ１側では、例えばΔ１を1.5倍してΔ３を決定し、センサ値ＱからΔ３を減じてΔ２を決定する。そして、周期毎にセンサ値Ｑ＋Δ２、センサ値Ｑ−Δ２を出力する。
【００６４】
ただし、監視結果信号Ｋ２＝１の場合は、同時には２つのセンサは故障しないという前提では、２重系出力処理部１３は検出信号Ｄ１〜Ｄ３から２つずつ取り出して比較して故障したセンサを推定する。以降は、故障したセンサ以外の２つの検出信号を信号Ｐ１，Ｐ２として出力パターン２で出力する。監視結果信号Ｋ２＝０の場合は、３重系検出部１２は正常なので、２重系出力処理部１３はそれまでどおり検出信号Ｄ１〜Ｄ３から取り出した２つの信号Ｐ１，Ｐ２を出力パターン２で出力する。
【００６５】
また、監視結果信号Ｋ３＝１の場合、２重系出力処理部１３が正しい出力Ｐ１、Ｐ２を２重系出力回路１４に出力しても、２重系出力回路１４が出力する出力Ｏ１，Ｏ２のいずれか（同時にどちらも故障することはないものとして）は正しくない。
【００６６】
〔センサ値Ｑの取り出し〕
センサ装置１００の後段のＥＣＵにとって、Ｋ１〜Ｋ３のどれが"１"なのか不明なので、ＥＣＵは以下のようにセンサ値Ｑを取り出す。
【００６７】
ＥＣＵは出力Ｏ１、Ｏ２をそれぞれ時間的に平均することで、２つのセンサ値Ｑを算出する。また、出力Ｏ１とＯ２の差が予め定めた方のセンサ値Ｑと一致するか否かを判定する。出力Ｏ１とＯ２の差が予め定めた方のセンサ値Ｑと一致する場合、センサ装置１００は正常である。
【００６８】
出力Ｏ１とＯ２の差が予め定めた方のセンサ値Ｑと一致しない場合、センサ装置１００は１次故障モードである。この場合、ＥＣＵは２つのセンサ値Ｑを比較して同じであれば、Ｋ１又はＫ２が"１"であると判定する。この場合、ＥＣＵは２つのセンサ値Ｑのうちどちらを制御に用いてもよい。
【００６９】
２つのセンサ値Ｑが等しくない場合、ＥＣＵはＫ３が"１"であると判定する。この場合、ＥＣＵは２つのセンサ値Ｑのそれぞれについて、上限と下限の閾値内に入るか否かを判定するなどして、確からしいセンサ値Ｑを選択する。また、車両状況と照らし合わせて確からしいセンサ値Ｑを選択してもよい。
【００７０】
このように、後段のＥＣＵは出力Ｏ１とＯ２のどちらがダイアグ波形でもセンサ装置１００の１次故障を検出できる。Ｋ３が"１"である場合を除けば、出力Ｏ１、Ｏ２から求めたセンサ値Ｑは正しいので、１次故障していても制御を継続できる。Ｋ３が"１"である場合でも、２重系出力回路１４の故障は断線や接触不良などであるため少ないのと、比較的、検出しやすいので制御を継続できる場合がある。
【００７１】
〔本実施形態の効果〕
このように、本実施形態のセンサ装置１００は、３つのセンサの１つが故障しても、正常な信号を継続して出力することができる。１次故障した段階でＥＣＵなどが故障を検出できるので、２次故障する前に修理することが可能になる。また、３つのセンサで冗長化しても、センサ装置１００から引き出される配線数を電源系統の４本と出力の２本の合計６本に抑制できる。
【００７２】
なお、出力Ｏ１又はＯ２の波形にて１次故障したことを通知するのでなく、２重系出力処理部１３にダイアグを通知するための専用の配線を接続することも可能である。この場合は配線数が７本になる。
【符号の説明】
【００７３】
１１    ２重系電源回路
１２    ３重系検出部
１３    ２重系出力処理部
１４    ２重系出力回路
１５、１６、１７    監視回路
１００  センサ装置
【図１】
2014054871.tif 000003
【図２】
2014054871.tif 000004
【図３】
2014054871.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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