(57)【要約】【課題】本発明の目的は、複数のセンサ入力に対して、切替手段を用いて、一つのアナログ入力に順次センサ端子を接続した場合、各センサ端子の酸化膜除去とセンサの入力端子から見たセンサ側の診断を行うこと。【解決手段】複数のセンサ信号から切替手段によって選択した信号をその信号線に対応した短絡手段によって短絡し、端子の酸化皮膜破壊のための電流を一定時間流した後、短絡手段を開放し、センサ信号取り込みとセンサの診断を行い、これを複数のセンサに対し順次繰り返し、切替手段の設定信号と短絡手段の設定信号と切替手段の設定信号はマイコンによって制御されるものである。【効果】複数のセンサ入力に対してそれぞれの入力端子の酸化皮膜破壊、それぞれのセンサの故障診断とセンサ信号取り込みが最小の部品点数でできる効果がある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサと、前記複数のセンサ信号をそれぞれ入力し切り替えによって順次出力する切替手段と、前記切替手段の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、前記複数のセンサ入力をそれぞれ短絡する短絡手段を備え、
前記切替手段により、前記複数のセンサのうち第一のセンサ信号を前記Ａ／Ｄ変換器に入力し、さらに前記第一のセンサに対応する第一の短絡手段により、所定タイミングにおいて第一のセンサの出力を短絡し、前記所定タイミング経過後、前記第一の短絡手段を開放し、さらに所定タイミング経過後、前記切替手段を次のセンサに切り替え、これを前記複数のセンサにおいて繰り返すことを特徴とするセンサ制御装置。
【請求項２】
前記切替手段により選択された前記センサの信号を入力されたＡ／Ｄ変換器では、前記短絡手段により短絡中は端子の酸化皮膜を破壊するための電流を流し、前記短絡手段が開放中はセンサの診断と前記センサ信号を読むことを特徴とする請求項１記載のセンサ制御装置。
【請求項３】
前記切替手段の切り替えを設定する切替手段設定信号と、前記短絡手段を短絡するか開放するかを設定する短絡手段設定信号を有し、前記切替手段設定信号及び前記短絡手段設定信号は、あらかじめ定められたプログラムによって出力されることを特徴とする請求項２記載のセンサ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の制御装置としては、特開平８−３５８６０号公報が挙げられる。この方法は、センサの出力値をＡ／Ｄ変換されていない状態でセンサ制御装置の入力端子に入力し、入力端子に接続された短絡手段を短絡し、コネクタ端子に電流を流すことによって端子の接触不良を防止していた。また、短絡手段の開放中にＡ／Ｄ変換されたセンサ信号と短絡手段の短絡中にＡ／Ｄ変換されたセンサ信号とから、センサ抵抗値を算出し、センサの不良を判定できるようにしていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３５８６０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、センサ入力とその値を取り込むアナログ入力ポートは１：１の関係のものであり、アナログ入力が１ポートでセンサを切り替えて取り込む場合については、考慮されていなかった。本発明の目的は、複数のセンサ入力に対して、切替手段を用いて、一つのアナログ入力に順次センサ端子を接続した場合、各センサ端子の酸化膜除去とセンサの入力端子から見たセンサ側の診断を行うことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るセンサ制御装置は、複数のセンサと、前記複数のセンサ信号をそれぞれ入力し切り替えによって順次出力する切替手段と、前記切替手段の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、前記複数のセンサ入力をそれぞれ短絡する短絡手段を備え、前記切替手段により、前記複数のセンサのうち第一のセンサ信号を前記Ａ／Ｄ変換器に入力し、さらに前記第一のセンサに対応する第一の短絡手段により、所定タイミングにおいて第一のセンサの出力を短絡し、前記所定タイミング経過後、前記第一の短絡手段を開放し、さらに所定タイミング経過後、前記切替手段を次のセンサに切り替え、これを前記複数のセンサにおいて繰り返すことを特徴とするものである。
【０００６】
また、この発明の請求項２に係るセンサ制御装置は前記切替手段により選択された前記センサの信号を入力されたＡ／Ｄ変換器では、前記短絡手段により短絡中は前記短絡手段の診断を行い、前記短絡手段が開放中はセンサの診断と前記センサ信号を読むことを特徴とするものである。
【０００７】
また、この発明に請求項３の係るセンサ制御装置は前記切替手段の切り替えを設定する切替手段設定信号と、前記短絡手段を短絡するか開放するかを設定する短絡手段設定信号を有し、前記切替手段設定信号及び前記短絡手段設定信号は、あらかじめ定められたプログラムによって出力されることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
１実施例
以下、この発明の一実施例について説明する。図１は、本発明の一実施例を示す回路構成図であり、アクセルセンサ信号の制御に使用する制御装置を一例にとって示している。図示のように、センサ制御装置３００には、本発明に直接係る要素として、アクセルセンサ１０，２０からの信号を入力するセンサ入力端子３１，３３と、複数のセンサ信号をそれぞれ入力し、切り替えによって順次出力するマルチプレクサ１００と、マルチプレクサ１００の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２１０と、センサ入力をそれぞれ短絡する短絡回路４１，４３と、センサ入力端子３１，３３とマルチプレクサ１００とを接続する入力信号線（マルチプレクサ入力）１０１，１０３と、マルチプレクサ１００の出力とＡ／Ｄ変換器２１０とを接続する出力信号線（マルチプレクサ出力）１０５と、マルチプレクサ１００の切り替えを設定する切り替え設定信号出力とマルチプレクサ１００とを接続する信号線１０６と短絡回路４１，４３をオンするかオフするかを設定する信号出力と短絡回路４１，４３のベース入力とを接続する信号線５１，５３とが備えられたものとなっている。
【０００９】
アクセルセンサ１０はポテンショメータ１１，１２で構成され、ポテンショメータ１１と１２の接点とセンサ入力端子３１とを接続する信号線６１と、ポテンショメータ１１の他端と電源端子３５とを接続する電源線６５と、ポテンショメータ１２の他端とグランド端子３６とを接続するグランド線６６で接続される。アクセルセンサ２０はポテンショメータ２１，２２で構成され、ポテンショメータ２１と２２の接点とセンサ入力端子３３とを接続する信号線６３と、ポテンショメータ２１の他端と電源端子３７とを接続する電源線６７と、ポテンショメータ２２の他端とグランド端子３８とを接続するグランド線６８で接続される。電源線６５，６７には端子３５，３７を介してアクセルセンサ１０，２０に印加する電源ＶＣＣが接続される。
【００１０】
図３は、マルチプレクサ１００の切替設定出力１０６の論理値組合せに対応する信号線１０１，１０３の切り替えを示した表であり、マルチプレクサ１００は、切替設定出力１０６の論理値の組合せによって、入力信号線１０１，１０３すなわちセンサ入力３１，３３を切り替え、出力信号線１０５にデータを出力する。
【００１１】
短絡回路４１，４３は、センサ入力端子３１，３３をグランドに短絡し、電源線６５，６７を介して、センサ入力端子３１，３３に接続された信号線６１，６３の両端に所定電圧を印加して、信号線６１，６３に所定電流を流すことにより、センサ入力端子３１，３３を含むコネクタ部の酸化膜を破壊するようになっている。
【００１２】
短絡回路４１，４３は、入力端子３１，３３にコレクタが接続されたＮＰＮトランジスタから構成されている。エミッタが接地されるとともに、ベースがマイコン２００の出力ポート５１，５３に接続されており、マイコン２００によって、駆動制御されるようになっている。
【００１３】
センサ及び短絡回路の故障診断について、図４の回路図を参照しつつ説明する。ポテンショメータ１１，２１をＲＡとし、ポテンショメータ１２，２２をＲＢとし、短絡回路すなわちＮＰＮトランジスタ４１，４３のコレクタ出力すなわちセンサの検出信号３１，３３をＶＴＳとする。センサ診断はＮＰＮトランジスタがオフの時に行うものとする。この時のセンサの検出信号ＶＴＳ（ＯＦＦ）は歪ゲージＲＡ，ＲＢを用いて、次式（１）により表される。
【００１４】
ＶＴＳ（ＯＦＦ）＝｛ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）｝×Ｖｃｃ          …（１）
ＲＡ，ＲＢがともに正常で、信号を検出する場合、
ＲＡ＋ＲＢ＝ＸΩ
ＲＡ変動範囲を（１／１０）ＸΩ〜（９／１０）ＸΩとすると、ＶＴＳ（ＯＦＦ）は、（１／１０）Ｖｃｃ〜（９／１０）Ｖｃｃの範囲で検出される。これにより、
ＶＴＳが（１／１０）Ｖｃｃ〜（９／１０）Ｖｃｃの範囲外になった時故障と見なすことが出来る。短絡回路の診断はＮＰＮトランジスタがオンの時に行うものとする。この時のＮＰＮトランジスタのコレクタ電圧すなわちＶＴＳはトランジスタＯＮ時のコレクタ−エミッタ間電圧になれば正常であり、それ以外の値では故障と診断することができる。
【００１５】
センサ制御装置３００の動作について、図２のタイミングチャートを参照しつつ説明する。
【００１６】
マイコン２００の切替設定出力１０６の論理値を０とし、センサ入力端子３１に切り替える。センサ入力端子３１に対応する短絡回路すなわちＮＰＮトランジスタ４１のベースをマイコン２００の出力ポート５１によってＨにし、一定時間３０１の間、ＮＰＮトランジスタ４１をオンにする。この一定時間３０１は、端子の酸化膜破壊のための電流を流す期間である。３０１が経過後、ＮＰＮトランジスタ４１のベースを出力ポート５１によってＬにし、一定時間３０２の間、
ＮＰＮトランジスタ４１をオフにする。この一定時間３０２はセンサの故障診断の期間である。３０２が経過後、ＮＰＮトランジスタ４１のベースすなわちマイコン２００の出力ポート５１はＬを継続し、一定時間３０３の間、ＮＰＮトランジスタ４１をオフにする。この一定時間３０３はセンサ入力３１の信号を取り込む期間である。切替設定出力１０６は、３０１＋３０２＋３０３の間、論理値０を継続する。以後、図３により、順次センサ入力を切り替え、３０１＋３０２＋３０３のタイミングを繰り返す。なお、一定時間３０１，３０２，３０３は、固定されたものではなく、３０１は酸化皮膜破壊が可能な最小時間以上、３０２，３０３はＡ／Ｄ変換が完了するのに必要な時間以上であればよい。また、信号線１０１，１０３の時間についても上記時間が確保されれば同一の時間である必要はない。
【００１７】
本発明の一実施例によれば、複数のセンサと、複数のセンサ信号をそれぞれ入力し切り替えによって順次出力する切替手段と、切替手段の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、複数のセンサ入力をそれぞれ短絡する短絡手段を備え、切替手段により、複数のセンサのうち第一のセンサ信号を前記Ａ／Ｄ変換器に入力し、さらに前記第一のセンサに対応する第一の短絡手段により、所定タイミングにおいて第一のセンサの出力を短絡し、所定タイミング経過後、第一の短絡手段を開放し、さらに所定タイミング経過後、切替手段を次のセンサに切り替え、これを複数のセンサにおいて繰り返すようにしたのでＡ／Ｄ入力１ポートのみで回路構成可能となり、部品点数削減によるコストダウンを実現したセンサ制御装置を得られる効果がある。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば複数のセンサ入力に対して、それぞれの入力端子の酸化皮膜破壊、それぞれのセンサの故障診断及びセンサ値取り込みがより少ない部品点数でできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１を示す回路構成である。
【図２】図１に示した実施例１の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】この発明の実施例１のマルチプレクサ１００の動作を示す表である。
【図４】この発明の実施例１のＡ／Ｄ変換取り込み値の動作を示す回路図である。
【符号の説明】
１０，２０…アクセルセンサ、１１，１２，２１，２２…ポテンショメータ、５１，５３…短絡回路制御信号、６１，６３…信号線、６５，６７…電源線、
６６，６８…グランド線、１００…マルチプレクサ、２００…マイコン、２１０…Ａ／Ｄ変換器、３００…センサ制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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