(57)【要約】【課題】  その目的は、複数の磁気検出部で被測定電流を検出する場合に、外来磁界の影響を受けても、磁気検出部の故障判断を正確に行うことが可能な電流センサを提供する。【解決手段】  第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５は、電流路４に流れる被測定電流が発生する磁界強度（Ｓ）と外来磁界強度（Ｎ）との比率であるＳ／Ｎ比が一致する位置に配置されている。処理部４７は、第１の磁気検出部２３の検出信号Ｓ４３と第２の磁気検出部２５Ｓ４５とが略一致している場合には正常動作状態であると判断する。処理部４７は、検出信号Ｓ４３とＳ４５とが不一致の場合には、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５のいずれか一方が故障していると判断する。【選択図】図１
2016006410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定電流が流れる方向に沿って延びる電流路と、
前記電流路の周囲を囲み、前記電流路の表面と対向する領域に開口部を有する電磁シールドと、
前記電流路と対面した第１の磁気検出部及び第２の磁気検出部と、
を有し、
前記第２の磁気検出部は、前記第１の磁気検出部に比較して、前記被測定電流が流れる方向における前記電磁シールドの端部に近い位置に設けられ、
前記第２の磁気検出部と前記電流路との距離は、前記第１の磁気検出部と前記電流路との距離よりも短いことを特徴とする
電流センサ。
【請求項２】
前記電磁シールド内で前記電流路及び前記開口部と対面し、前記被測定電流が流れる方向に沿った基板を有し、
前記第１の磁気検出部は、前記基板の前記電流路と対向しない面に設けられ、
前記第２の磁気検出部は、前記基板の前記電流路と対向する面に設けられている
請求項１記載の電流センサ。
【請求項３】
前記電磁シールド内で前記電流路及び前記開口部と対面し、前記被測定電流が流れる方向に沿って位置し、前記電流路に対して前記開口部の向きに傾斜した基板と、
を有し、
前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部は、前記基板の一方の面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電流センサ。
【請求項４】
前記電磁シールドは、Ｕ字型をしており、
前記電磁シールドの底面に沿って前記電流路が配置され、
前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部は、前記電流路よりも前記電磁シールドの開口に近い側に配置され、
前記第１の磁気検出部は、前記被測定電流が流れる方向における前記電磁シールドの中央付近に設けられており、
前記第２の磁気検出部は、前記被測定電流が流れる方向において前記電磁シールドの中央からずれた位置に設けられている
請求項１乃至３の何れかに記載の電流センサ。
【請求項５】
前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部は、前記被測定電流が発生する磁界強度と外来磁界強度との比率が一致する位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４何れかに記載の電流センサ。
【請求項６】
被測定電流が流れる方向に沿って延びる電流路と、
前記電流路の周囲を囲み、前記表面と対向する領域に開口部を有する電磁シールドと、
前記電磁シールド内で前記電流路及び前記開口部と対面し、前記被測定電流が流れる方向に沿った基板と、
前記基板の一方の面に設けられた第１の磁気検出部と、
前記基板の他方の面の前記第１の磁気検出部と対向する位置に設けられた第２の磁気検出部と、  
を有し、
前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部は、前記被測定電流が流れる方向において前記電磁シールドの中央からずれた位置に設けられている
電流センサ。
【請求項７】
前記第１の磁気検出部の出力を増幅する第１の増幅器と、
前記第２の磁気検出部の出力を増幅する第２の増幅器と、
前記第１の増幅器で増幅された出力と前記第２の増幅器で増幅された出力とが、前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部の双方が正常動作をしている場合に一致するように、前記第１の増幅器及び前記第２の増幅器の増幅率が規定され、
前記第１の増幅器で増幅された出力と前記第２の増幅手段で増幅された出力とが一致しているか否かを判断する処理部
をさらに有する請求項１乃至６の何れかに記載の電流センサ。
【請求項８】
前記電流路は、前記被測定電流が流れる方向に沿って延びる平らな表面を持ち、横断面が長方形であり、厚みより長い幅を有している
請求項１〜７のいずれかに記載の電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流路を流れる被測定電流を、被測定電流によって生じる磁気を検出することで検出する電流センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁化方向が固定された固定磁性層、非磁性層、及び磁化方向が外部磁界に対して変動するフリー磁性層の積層構造を備える磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子）を用いたセンサが提案されている。例えば、電気自動車やハイブリッドカーにおけるモータ駆動技術などの分野では比較的大きな電流が取り扱われるため、これらの用途向けに大電流を非接触で測定可能な電流センサが求められている。【０００３】
このような電流センサとして、被測定電流によって生じる磁界の変化を、磁気検出素子を用いて検出するものがある。
特許文献１に開示された電流センサでは、基板の表裏に磁気検出部を配置し、２つの磁気検出部の出力が一致するように感度を調整し、故障の有無を判別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３２２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の電流センサでは、上記２つの磁気検出部の間で、電流路を流れる被測定電流が発生する磁界の強度と外来磁界の強度との比率であるＳ／Ｎ比が異なるため、外来磁界が大きいと、上記２つの磁気検出部の位置において被測定電流が発生する磁界は一致しても、外来磁界が異なり、実際には故障していないにも拘わらず、故障と判断されることがある。特に、被測定電流からの磁界が小さい場合に、故障の誤判断が多くなる。
また、上述した電流センサでは、小型化を図りたいという要請がある。【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の磁気検出部で被測定電流を検出する場合に、外来磁界の影響を受けても、磁気検出部の故障判断を正確に行うことが可能な電流センサを提供する。
また、本発明は、小型化が図れ、且つ磁気検出部の故障判断を正確に行うことが可能な電流センサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した従来技術の問題を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の電流センサは、被測定電流が流れる方向に沿って延びる電流路と、前記電流路の周囲を囲み、前記電流路の表面と対向する領域に開口部を有する電磁シールドと、前記電流路と対面した第１の磁気検出部及び第２の磁気検出部と、を有し、前記第２の磁気検出部は、前記第１の磁気検出部に比較して、前記被測定電流が流れる方向における前記電磁シールドの端部に近い位置に設けられ、前記第２の磁気検出部と前記電流路との距離は、前記第１の磁気検出部と前記電流路との距離よりも短いことを特徴とする。【０００８】
この構成によれば、第２の磁気検出部は、第１の磁気検出部に比較して、被測定電流が流れる方向における電磁シールドの端部に近い位置に設けられ、第２の磁気検出部と電流路との距離は、第１の磁気検出部と電流路との距離よりも短くなっている。この為、電流路を流れる被測定電流が発生する磁界の強度と外来磁界の強度との比率であるＳ／Ｎ比が、第１の磁気検出部と第２の磁気検出部とで近くなる。よって，外来磁界が強くても、故障の誤判定を防止できる。【０００９】
好適には、本発明の電流センサは、前記第１の磁気検出部の出力を増幅する第１の増幅器と、前記第２の磁気検出部の出力を増幅する第２の増幅器と、前記第１の増幅器で増幅された出力と前記第２の増幅器で増幅された出力とが、前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部の双方が正常動作をしている場合に一致するように、前記第１の増幅器及び前記第２の増幅器の増幅率が規定され、前記第１の増幅器で増幅された出力と前記第２の増幅手段で増幅された出力とが一致しているか否かを判断する処理部をさらに有する。【００１０】
この構成によれば、前記第１の増幅器で増幅された出力と前記第２の増幅器で増幅された出力との一致・不一致を判断すればよく、簡単な構成で、故障を検出できる。【００１１】
好適には、本発明の電流センサは、前記電磁シールド内で前記電流路及び前記開口部と対面し、前記被測定電流が流れる方向に沿った基板と、第１の磁気検出部が、基板の電流路と対向しない面に設けられ、第２の磁気検出部が、基板の電流路と対向する面に設けられている。【００１２】
この構成によれば、第１の磁気検出部及び第２の磁気検出部が同一の基板上に設置されるため、相対的な位置精度を確保しやすくなる。【００１３】
好適には、本発明の電流センサは、前記電磁シールド内で前記電流路及び前記開口部と対面し、前記被測定電流が流れる方向に沿って位置し、前記電流路に対して前記開口部の向きに傾斜した基板とを有し、前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部は、前記基板の一方の面に設けられている。【００１４】
この構成によれば、前記電流路に対して前記開口部の向きに基板を傾斜させたことで、基板の同一面に前記第１の磁気検出部と前記第２の磁気を配置でき、製造しやすくできる。
また、この構成によれば、第１の磁気検出部及び第２の磁気検出部が同一の基板上に設置されるため、相対的な位置精度を確保しやすくなる。【００１５】
好適には、本発明の電流センサの前記電磁シールドは、Ｕ字型をしており、前記電磁シールドの底面に沿って前記電流路が配置され、前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部は、前記電流路よりも前記電磁シールドの開口に近い側に配置され、前記第１の磁気検出部は、前記被測定電流が流れる方向における前記電磁シールドの中央付近に設けられており、前記第２の磁気検出部は、前記被測定電流が流れる方向において前記電磁シールドの中央からずれた位置に設けられている。
この構成によれば、電磁シールドを小型化できる。【００１６】
好適には、前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部は、前記被測定電流が発生する磁界強度と外来磁界強度との比率（Ｓ／Ｎ比）が一致する位置に配置したので、大きな外来磁界が加わった場合でも、第１の磁気検出部２３の出力と第２の磁気検出部の出力への外来磁界の影響は同じである。つまり、外来磁界の大きさに拘わらず、第１の磁気検出部の出力と第２の磁気検出部の出力は、比例する。この為、外来磁界の強さに拘わらず、正確な故障判断ができる。【００１７】
本発明の電流センサは、被測定電流が流れる方向に沿って延びる電流路と、前記電流路の周囲を囲み、前記表面と対向する領域に開口部を有する電磁シールドと、前記電磁シールド内で前記電流路及び前記開口部と対面し、前記被測定電流が流れる方向に沿った基板と、前記基板の一方の面に設けられた第１の磁気検出部と、前記基板の他方の面の前記第１の磁気検出部と対向する位置に設けられた第２の磁気検出部とを有し、前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部は、前記被測定電流が流れる方向において前記電磁シールドの中央からずれた位置に設けられている。【００１８】
この構成によれば、前記第２の磁気検出部を、前記基板の他方の面の前記第１の磁気検出部と対向する位置に設け、前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部を、前記被測定電流が流れる方向において前記電磁シールドの中央からずれた位置に設けたことで、前記第１の磁気検出部及び前記第２の磁気検出部のＳ／Ｎが完全に一致しないまでも近くなる。そのため、大きな外来磁界が加わった場合でも、第１の磁気検出部の出力と第２の磁気検出部の出力への外来磁界の影響は、従来に比較して近くなる。そのため、第１の磁気検出部及び第２の磁気検出部の故障を従来に比較して、適切に検出できる。被測定電流が小さく、外来磁界が大きい場合（Ｓ／Ｎ比が小さい場合）でも、外来磁界の影響の差を小さくし、正確な故障判断ができる。
また、この構成によれば、第１の磁気検出部及び第２の磁気検出部が同一の基板の表裏に対向して設置されるため、相対的な位置精度を確保しやすくなる。【００１９】
好適には、本発明の電流センサの前記電流路は、前記被測定電流が流れる方向に沿って延びる平らな表面を持ち、横断面が長方形であり、厚みより長い幅を有している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数の磁気検出部で被測定電流を検出する場合に、外来磁界の影響を受けても、磁気検出部の故障判断を正確に行うことが可能な電流センサを提供することができる。
また、本発明によれば、小型化が図れ、且つ磁気検出部の故障判断を正確に行うことが可能な電流センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態の電流センサの外観斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す電流センサのＺ方向から見た場合の平面図である。
【図３】図３は、図１に示す基板、第１の磁気検出部及び第２の磁気検出部のＹ方向から見た位置関係を説明するための図である。
【図４】図４は、図１に示す電流センサの電磁シールド内のＸ，Ｚ方向におけるＳ／Ｎ比を示す図である。
【図５】図５は、図１に示す電流センサ第１の磁気検出部及び第２の磁気検出部からの出力を処理する構成の機能ブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る電流センサを説明するための図である。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る電流センサを説明するための図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態の電流センサの外観斜視図である。
【図９】図９は、図８に示す基板、第１の磁気検出部及び第２の磁気検出部のＹ方向から見た位置関係を説明するための図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３実施形態に係る電流センサの図１に示すＹ方向から見た基板、第１の磁気検出部及び第２の磁気検出部の配置を説明するための図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３実施形態にかかる電流センサの図１に示すＺ方向から見た場合の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態に係る電流センサについて説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態の電流センサ１の外観斜視図である。図２は、図１に示す電流センサ１のＺ方向から見た場合の平面図である。図３は、図１に示す基板３３、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５のＹ方向から見た位置関係を説明するための図である。
【００２３】
電流センサ１は、電流路となる導体部材で構成される電流路４を流れる電流の電流値を検出する。本実施形態では、電流路４の断面は、幅（Ｙ方向）が厚み（Ｚ方向）より長い、略長方形をしている。電流路４に流れる電流が、被測定電流となる。
【００２４】
図１、図２及び図５に示すように、電流センサ１は、例えば、電磁シールド１５、第１の磁気検出部２３、第２の磁気検出部２５、基板３３、第１の増幅器４３、第２の増幅器４５及び処理部４７を有する。
【００２５】
図１に示すように、電流センサ１では、例えば、樹脂製の筐体（図示せず）内部に一体成形された電磁シールド１５が配設されている。
【００２６】
また、電磁シールド１５の内側では、第１の磁気検出部２３と第２の磁気検出部２５とが基板３３上に設けられている。
【００２７】
［電磁シールド１５］
電磁シールド１５は、例えば、磁性板１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃからなる断面略Ｕ字形に磁性材で一体的に成形されており、筐体の内部で、上方（Ｚ方向プラス側）に開口部１５Ｄを向けた状態で設置されている。
電磁シールド１５は、磁性板１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃで囲まれた領域に磁束を誘導すると共に、外乱をもたらす外部磁界に対して耐性を備えている。このため、隣接電流路などの存在による外部磁界影響が懸念される設置環境下でも、ある程度良好な検出精度での使用が可能となる。
【００２８】
電磁シールド１５の磁性板１５Ｃは、電流路４の平面４ａに対向し、且つ近接して位置している。そして、磁性板１５Ａと１５Ｂとによって、電流路４を厚み方向（Ｙ方向）の両側から所定の距離を隔てて挟み込んでいる。電磁シールド１５は、電流路４と非接触である。
【００２９】
［第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５］
第１の磁気検出部２３は、電磁シールド１５内の基板３３の表面（つまり、電流路４ａに対向していない面）３３ａ上に設けられ、電磁シールド１５の開口部１５Ｄと対面している。
また、第１の磁気検出部２３は、電流路４内を電流が流れる方向（Ｘ方向）における磁性板１５の中央付近に設けられている。
【００３０】
また、第２の磁気検出部２５は、電磁シールド１５内の基板３３の裏面（つまり、電流路４ａに対向している面）３３ｂ上に設けられ、電流路４の表面４ａと対面している。
また、第２の磁気検出部２５は、電流路４内を電流が流れる方向（Ｘ方向）における磁性板１５の中央付近からＸ方向に所定の距離だけずれた電磁シールド１５内の位置に設けられている。つまり、第２の磁気検出部２５は、第１の磁気検出部２３に比較して、電磁シールド１５の端に近い位置に設けられている。
また、図２に示すように、第１の磁気検出部２３及第２の磁気検出部２５の中心は、電流路４のＸ方向に平行な中心線１１上に位置している。
【００３１】
第１の磁気検出部２３は、第１の磁気検出部２３の位置の磁界を検出し、その検出信号Ｓ２３を第１の増幅器４３に出力する。
第２の磁気検出部２５は、第２の磁気検出部２５の位置の磁界を検出し、その検出信号Ｓ２５を第２の増幅器４５に出力する。
【００３２】
第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５は、電流路４に流れる被測定電流が発生する磁界強度（Ｓ）と外来磁界強度（Ｎ）との比率であるＳ／Ｎ比が一致する位置に配置されている。
これにより、検出信号Ｓ２３及びＳ２５への外来磁界の影響は同じになる。
【００３３】
図４は、図１に示す電流センサ１の電磁シールド１５内のＸ，Ｚ方向におけるＳ／Ｎ比を示す図であり、横軸がＸ方向の座標を示し、縦軸Ｚ方向の座標を示している。Ｘ＝０ｍｍの位置が磁性板１５のＸ方向の中央位置に対応している。
【００３４】
第１の磁気検出部２３は、図１に示す（Ｘ，Ｚ）＝（０．５ｍｍ，５．０ｍｍ）付近に配設されている。
第２の磁気検出部２５は、（Ｘ，Ｚ）＝（３．２ｍｍ，２．０ｍｍ）付近に配設されている。
図４に示すように、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５の位置では、Ｓ／／Ｎ比は４００〜６００の範囲であり、一致している。
第２の磁気検出部２５を、第１の磁気検出部２３に比較して、被測定電流が流れる方向における電磁シールド１５の端部に近い位置に設け、第２の磁気検出部２５と電流路４との距離を第１の磁気検出部２３と電流路４との距離よりも短くすると、Ｓ／Ｎが近くなることが、図４より分かる。
本発明のＳ／Ｎは、例えば、一定の範囲内であれば一致とする。一定の範囲は、例えば、Ｓ／Ｎを「２００」の幅で分割した各範囲である。当該範囲は、実験を基に規定される。
【００３５】
第１の磁気検出部２３は、例えば、第２の磁気検出部２５と同じものを用いる。
第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５としては、例えば、磁化方向が固定された固定磁性層、非磁性層、及び磁化方向が外部磁界に対して変動するフリー磁性層の積層構造を備える磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子）や、ホール素子が用いられる。第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５は、電流路４に流れる電流を、周囲の磁界の変化を介して検出する。すなわち、電流路４に流れる所望の電流値の検出が行われるようになっている。
第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５は、それぞれ検出信号（電流信号）Ｓ２３及びＳ２５をそれぞれ第１の増幅器４３及び第２の増幅器４５に出力する。
【００３６】
図５は、図１に示す電流センサ１の第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５からの出力を処理する構成の機能ブロック図である。
［第１の増幅器４３及び第２の増幅器４５］
第１の増幅器４３は、第１の磁気検出部２３からの検出信号Ｓ２３を第１の増幅率Ａ１で増幅した検出信号Ｓ４３を処理部４７に出力する。
第２の増幅器４５は、第２の磁気検出部２５からの検出信号Ｓ２５を第２の増幅率Ａ２で増幅した検出信号Ｓ４５を処理部４７に出力する。
【００３７】
［処理部４７］
処理部４７は、検出信号Ｓ４３とＳ４５とが略一致している場合には正常動作状態であると判断する。
一方、処理部４７は、検出信号Ｓ４３とＳ４５とが不一致の場合には、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５のいずれか一方が故障していると判断する。
処理部４７は、測定された電流値として、第１の増幅器４３及び第２の増幅器４５からの検出信号Ｓ４３及びＳ４５の少なくとも一つを出力する。
【００３８】
以下、電流センサ１の作用を説明する。
電流路４に電流が流れると、その電流路４の回りに磁界が発生し、電磁シールド１５内に、その磁界の強さに対応する磁束密度Ｂが生じる。
そして、第１の磁気検出部２３が、第１の磁気検出部２３の位置の磁界を検出し、その検出信号Ｓ２３を第１の増幅器４３に出力する。
また、第２の磁気検出部２５が、第２の磁気検出部２５の位置の磁界を検出し、その検出信号Ｓ２５を第２の増幅器４５に出力する。
【００３９】
そして、第１の増幅器４３は、第１の磁気検出部２３からの検出信号Ｓ２３を第１の増幅率Ａ１で増幅した検出信号Ｓ４３を処理部４７に出力する。
また、第２の増幅器４５は、第２の磁気検出部２５からの検出信号Ｓ２５を第２の増幅率Ａ２で増幅した検出信号Ｓ４５を処理部４７に出力する。
【００４０】
前述したように、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５が正常状態において増幅後の検出信号Ｓ４３とＳ４５とが一致するように、第１の増幅器４３の第１の増幅率Ａ１と第２の増幅器４５の第２の増幅率Ａ２が規定されている。
【００４１】
そのため、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５が正常状態において検出信号Ｓ４３とＳ４５とが一致する。
一方、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５の少なくとも一方が故障している場合には増幅後の検出信号Ｓ４３とＳ４５とが不一致になる。
処理部４７は、検出信号Ｓ４３とＳ４５とが一致している場合には、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５が正常に動作していると判断する。
一方、処理部４７は、検出信号Ｓ４３とＳ４５とが不一致の場合には、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５の少なくとも一方が故障していると判断する。
処理部４７は、測定された電流値として、第１の増幅器４３及び第２の増幅器４５からの検出信号Ｓ４３及びＳ４５の少なくとも一方を出力する。
【００４２】
以上説明したように、電流センサ１によれば、第１の磁気検出部２３と第２の磁気検出部２５とがＳ／Ｎが略一致する位置にあるため、大きな外来磁界が加わった場合でも、第１の磁気検出部２３の検出信号Ｓ２３と第２の磁気検出部２５の検出信号Ｓ２５への外来磁界の影響はほぼ同じである。そのため、増幅後の検出信号Ｓ４３とＳ４５を基に、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５の故障を適切に検出できる。被測定電流が小さく、外来磁界が大きい場合（Ｓ／Ｎ比が小さい場合）でも、外来磁界の影響を小さくし、正確な故障判断ができる。
【００４３】
また、電流センサ１によれば、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５から電流路４までの距離が異なるため、第１の磁気検出部２３と第２の磁気検出部２５との電流路４の表面４ａと平行のＸ方向における距離を短くでき、Ｘ方向を小型化できる。
すなわち、電流センサ１によれば、小規模な構成で、ノイズが大きい場合でも、故障検知を適切に実現できる。
また、磁気検出部が複数有るため、故障を検知した際には、大きな値を示す方の検出信号を電流値と見なすことで、安全側に制御するフェイルセーフが実現できる。
【００４４】
また、電流センサ１によれば、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５が同一の基板３３上に設置されるため、相対的な位置精度を確保しやすい。
【００４５】
＜第１実施形態の第１変形例＞
図６は、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る電流センサ１０１を説明するための図である。
電流センサ１０１は、第２の磁気検出部２５のＹ方向の位置を除いて、第１実施形態の電流センサ１と同じである。
図６に示すように、電流センサ１０１では、第１実施形態と同様に、第１の磁気検出部２３は、電磁シールド１５内の基板３３の表面３３ａ上に設けられ、電磁シールド１５の開口部１５Ｄと対面している。
第１の磁気検出部２３は、電流路４内を電流が流れる方向（Ｘ方向）における磁性板１５の中央付近に設けられている。
第２の磁気検出部２５は、電磁シールド１５内の基板３３の裏面３３ｂ上に設けられ、電流路４の表面４ａと対面している。
また、第２の磁気検出部２５は、電流路４内を電流が流れる方向（Ｘ方向）における磁性板１５の中央付近からＸ方向に所定の距離だけずれた電磁シールド１５内の位置に設けられている。
【００４６】
電流センサ１０１では、第１の磁気検出部２３は電流路４のＸ方向に平行な中心線１１上に位置している。
一方、第２の磁気検出部２５は、電流路４の中心線１１からＹ方向に所定の距離だけずれた基板３３の裏面３３ｂ上に設けられている。
【００４７】
また、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５は、電流路４に流れる被測定電流が発生する磁界強度（Ｓ）と外来磁界強度（Ｎ）との比率であるＳ／Ｎ比が一致する位置に配置されている。これにより、検出信号Ｓ２３及びＳ２５への外来磁界の影響は同じになる。
【００４８】
電流センサ１０１によっても、第１実施形態の電流センサ１と同様の効果が得られる。
【００４９】
＜第１実施形態の第２変形例＞
図７は、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る電流センサ２０１を説明するための図である。
電流センサ２０１は、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５のＹ方向の位置を除いて、第１実施形態の電流センサ１と同じである。
図７に示すように、電流センサ２０１では、第１実施形態と同様に、第１の磁気検出部２３は、電磁シールド１５内の基板３３の表面３３ａ上に設けられ、電磁シールド１５の開口部１５Ｄと対面している。
第１の磁気検出部２３は、電流路４内を電流が流れる方向（Ｘ方向）における磁性板１５の中央付近に設けられている。
第２の磁気検出部２５は、電磁シールド１５内の基板３３の裏面３３ｂ上に設けられ、電流路４の表面４ａと対面している。
また、第２の磁気検出部２５は、電流路４内を電流が流れる方向（Ｘ方向）における磁性板１５の中央付近からＸ方向に所定の距離だけずれた電磁シールド１５内の位置に設けられている。
【００５０】
電流センサ２０１では、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５は、電流路４の中心線１１からＹ方向に所定の距離だけずれた基板３３の表面３３ａ及び裏面３３ｂ上に設けられている。
【００５１】
また、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５は、電流路４に流れる被測定電流が発生する磁界強度（Ｓ）と外来磁界強度（Ｎ）との比率であるＳ／Ｎ比が一致する位置に配置されている。これにより、検出信号Ｓ２３及びＳ２５への外来磁界の影響は同じになる。
【００５２】
電流センサ２０１によっても、第１実施形態の電流センサ１と同様の効果が得られる。
【００５３】
＜第２実施形態＞
図８は、本発明の実施形態の電流センサ３０１の外観斜視図である。図９は、図８に示す基板１３３、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５のＹ方向から見た位置関係を説明するための図である。
図８及び図９に示すように、電流センサ３０１では、基板１３３が電流路４の表面４ａに対して所定の角度だけ傾いて配置されている。
基板１３３の表面１３３ａ上のＸ方向の異なる位置には第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５が設けられている。
【００５４】
第１の磁気検出部２３と第２の磁気検出部２５とは、Ｚ方向の異なる位置に設けられている。第１の磁気検出部２３が第２の磁気検出部２５に比べて電流路４に近い位置にある。
また、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５は、電流路４に流れる被測定電流が発生する磁界強度（Ｓ）と外来磁界強度（Ｎ）との比率であるＳ／Ｎ比が一致する位置に配置されている。これにより、検出信号Ｓ２３及びＳ２５への外来磁界の影響は同じになる。
【００５５】
電流センサ３０１によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
＜第３実施形態＞
図１０は、本発明の第３実施形態に係る電流センサ４０１の図１に示すＹ方向から見た基板３３、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５の配置を説明するための図である。図１１は、本発明の第４実施形態に係る電流センサ４０１の図１に示すＺ方向から見た基板３３、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５の配置を説明するための図である。
電流センサ４０１は、第１の磁気検出部２３のＸ方向の配置のみが第１実施形態の電流センサ１と異なる。
【００５７】
図１０に示すように、電流センサ４０１では、第１の磁気検出部２３は、電磁シールド１５内の基板３３の表面３３ａ上に設けられている。
また、第２の磁気検出部２５は、電磁シールド１５内の基板３３の裏面３３ｂ上に設けられている。
【００５８】
また、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５は、電流路４内を電流が流れる方向（Ｘ方向）における電磁シールド１５の中央付近からＸ方向に所定の距離だけずれた電磁シールド１５内の同位置に設けられている。すなわち、第１の磁気検出部２３と第２の磁気検出部２５は、基板３３を挟んで対向して位置している。尚、図１１では、わかりやすく図示するために、第１の磁気検出部２３と、第２の磁気検出部２５との位置を僅かにずらして描いている。実際には、図１のＺ方向から見た場合、図１０に描かれているとおり、重なった位置である。
【００５９】
図４から明らかなとおり、電磁シールド１５の中央から外れた、端に近い位置では、電流路４に流れる被測定電流が発生する磁界強度（Ｓ）と外来磁界強度（Ｎ）との比率であるＳ／Ｎ比が一致する領域が、垂直に近い角度となる。この為、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５のＳ／Ｎ比が近くなる。これにより、検出信号Ｓ２３及びＳ２５への外来磁界の影響が近くなる。
【００６０】
電流センサ４０１によっても、第１実施形態の電流センサ１と同様の効果が得られる。
【００６１】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
【００６２】
例えば、上述した実施形態では、処理部４７は、検出信号Ｓ４３とＳ４５とが略一致している場合には正常動作状態であると判断し、不一致の場合には、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５のいずれか一方が故障していると判断した。
本発明では、例えば、検出信号Ｓ４３とＳ４５とが比例している場合に正常動作状態であると判断し、比例していない場合には、第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５のいずれか一方が故障していると判断してもよい。つまり、検出信号Ｓ４３が検出信号Ｓ４５の一定の倍数になっていれば、正常と判断する。一方、一定の倍数になっていなければいずれか一方が故障していると判断しても良い。
【００６３】
また、上述した実施形態では、磁性板１５内のＸ方向の異なる２か所に第１の磁気検出部２３及び第２の磁気検出部２５をそれぞれ配置した場合を例示したが、磁性板１５内のＸ方向の異なる３か所以上にそれぞれに磁気検出部を配置してもよい。
【００６４】
また、本実施形態で示した電磁シールド１５の形状は一例であり、請求項に記載の範囲において改変可能である。
【００６５】
また、電流路４の断面形状は、特に限定されないが、電磁シールド１５の開口部１５Ｄ側が扁平であることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、車載用の電流センサ等に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１，１０１，２０１，３０１，４０１…電流センサ
４…電流路
１５…シールド
２３…第１の磁気検出部
２５…第２の磁気検出部
３３，１３３…基板
４３，１４３…第１の増幅器
４５，１４５…第２の増幅器
４７…処理部
【図１】
2016006410.tif 000003
【図２】
2016006410.tif 000004
【図３】
2016006410.tif 000005
【図４】
2016006410.tif 000006
【図５】
2016006410.tif 000007
【図６】
2016006410.tif 000008
【図７】
2016006410.tif 000009
【図８】
2016006410.tif 000010
【図９】
2016006410.tif 000011
【図１０】
2016006410.tif 000012
【図１１】
2016006410.tif 000013
【国際調査報告】
2016006410.tif 000014
2016006410.tif 000015
2016006410.tif 000016
2016006410.tif 000017