(57)【要約】      （修正有）【課題】所定の物理量を測定するセンサ部のＥＭＣ（Electro Ｍagnetic Compatibility）耐性を向上させたセンサ装置を提供する。【解決手段】センサ部１０と、センサ部１０に接続部３０としてのワイヤーハーネスを介して電気的に接続された電子制御部２０を有するセンサ装置１００において、センサ部１０が有する第１のノイズフィルタ１０ａの第１のインピーダンスが、電子制御部２０が有する第２のノイズフィルタ２０ａの第２のインピーダンスよりも相対的に高くなるように設定する。【選択図】図１
2007303978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の物理量を測定するセンサ部と前記センサ部と接続部を介して電気的に接続され、前記センサ部を制御する電子制御部とを備え、
前記センサ部、前記電子制御部は、それぞれが第１、第２のノイズフィルタを有しており、
前記第１のノイズフィルタの第１のインピーダンスは、前記第２のノイズフィルタの第２のインピーダンスよりも相対的に高くなるように設定されていることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記電子制御部は、
電源線を介して前記電子制御部に電源電圧を供給する電源端子と、出力線を介して前記電子制御部の出力信号を出力する出力端子と、接地端子と、を備え、
前記電源端子と前記接地端子との間、及び前記出力端子と前記接地端子との間には、前記第２のインピーダンスを低下させるコンデンサが接続されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記電源端子と前記接地端子との間、及び前記出力端子と前記接地端子との間には、それぞれ周波数特性の異なる２つ以上のコンデンサが並列に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記センサ部は、
電源線を介して前記センサ部に電源電圧を供給する電源端子と、出力線を介して前記センサ部の出力信号を出力する出力端子と、接地端子と、を備え、
前記電源線、及び前記出力線には、前記第１のインピーダンスを増加させるコイルが接続されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記コイルは、
前記センサ部に配設された配線パターンを用いて形成されていることを特徴とする請求項４に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記接続部の接続端子として接続可能なコネクタターミナルを使用した場合において、
前記センサ部側の接続端子の太さは、前記電子制御部側の接続端子の太さよりも細いことを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記センサ部側の接続端子に接続され、前記センサ部に配設された配線パターンは、
前記センサ部側の接続端子の太さよりも細いことを特徴とする請求項６に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ部と接続手段を介して当該センサ部に電気的に接続された電子制御部とを備えたセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物理量を検出するセンサ部とこのセンサ部を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）とがワイヤーハーネスによって電気的に接続されたセンサ信号処理回路が、例えば、特開平５−２４５２０号公報に開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載されたセンサ信号処理回路によると、センサ部が出力する電気信号を電子制御部に伝達するために用いられるワイヤーハーネスを、電子制御装置からの電源電圧をセンサ部に供給するためにも用いることによって、ワイヤーハーネスの本数を減らしている。ワイヤーハーネスの本数を減らすことによって、ワイヤーハーネスに重畳するノイズを低減している。
【特許文献１】特開平５−２４５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたセンサ信号処理回路によると、ワイヤーハーネスの本数を減らすことでワイヤーハーネスに重畳するノイズを低減することはできるものの、ワイヤーハーネスに重畳したノイズはワイヤーハーネスを伝わってセンサ部に侵入することがある。すると、センサ部はノイズの影響を受けて、その測定結果が変動して誤差を含むことがある。
【０００５】
そこで、本発明は以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、センサ部と電子制御装置と電気的に接続する接続部に重畳したノイズを電子制御装置側に導くことによって、センサ部のＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）耐性を向上させたセンサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に係るセンサ装置は、所定の物理量を測定するセンサ部とセンサ部と接続部を介して電気的に接続され、センサ部の出力信号を制御する電子制御部と、を備え、センサ部、電子制御部は、それぞれが第１、第２のノイズフィルタを有しており、第１のノイズフィルタの第１のインピーダンスは、第２のノイズフィルタの第２のインピーダンスよりも相対的に高くなるように設定されていることを特徴とする。これにより、センサ部と電子制御部と電気的に接続する接続部に重畳したノイズを電子制御装置側に導くことができる。したがって、センサ部側のＥＭＣ耐性を向上させたセンサ装置を得ることができ、センサ部のＥＭＣ耐性の向上に伴って、センサ部が測定した物理量に係る出力信号はノイズの影響による変動が抑えられるため、その測定誤差を減少させることができる。
【０００７】
第１のノイズフィルタの第１のインピーダンスを第２のノイズフィルタの第２のインピーダンスよりも相対的に高くするために、請求項２に係るセンサ装置は、請求項１に記載のセンサ装置において、電子制御部は電源線を介して電子制御部に電源電圧を供給する電源端子と、出力線を介して電子制御部の出力信号を出力する出力端子と、接地端子と、を備え、電源端子と接地端子との間、及び出力端子と接地端子との間には、第２のインピーダンスを低下させるコンデンサが接続されている。これにより、電源線、又は出力線に重畳したノイズを電子制御装置側に導き、電子制御装置側の接地端子に落とすことができる。
【０００８】
請求項３に係るセンサ装置は、請求項２に記載のセンサ装置において、電源端子と接地端子との間、及び出力端子と接地端子との間には、それぞれ周波数特性の異なる２つ以上のコンデンサが並列に接続されていることを特徴とする。これにより、センサ部と電子制御部と電気的に接続する接続部に異なる周波数帯域が混在したノイズが重畳したとしても、このノイズを電子制御装置側に導き、電子制御装置側の接地端子に落とすことができる。
【０００９】
第１のノイズフィルタの第１のインピーダンスを第２のノイズフィルタの第２のインピーダンスよりも相対的に高くするために、請求項４に係るセンサ装置は、請求項１に係るセンサ装置において、センサ部は電源線を介してセンサ部に電源電圧を供給する電源端子と、出力線を介して前記センサ部の出力信号を出力する出力端子と、接地端子と、を備え、電源線、及び出力線には、第１のインピーダンスを増加させるコイルが接続されている。これにより、電源線、又は出力線に重畳したノイズを電子制御装置側に導き、電子制御装置側の接地端子に落とすことができる。
【００１０】
請求項５に係るセンサ装置は、請求項４に記載のセンサ装置において、コイルはセンサ部に配設された配線パターンを用いて形成されていることを特徴とする。これにより、別にコイルを作成し、このコイルをセンサ部に配設された配線パターンに組み込む工程を経る必要がない。したがって、より低コストでセンサ部側のＥＭＣ耐性を向上させたセンサ装置を得ることができる。
【００１１】
第１のノイズフィルタの第１のインピーダンスを第２のノイズフィルタの第２のインピーダンスよりも相対的に高くするために、請求項６に係るセンサ装置は、請求項１に記載のセンサ装置において、接続部の接続端子としてコネクタターミナルを使用した場合、センサ部側の接続端子の太さは、電子制御部側の接続端子の太さよりも細いことを特徴とする。これにより、電源線、又は出力線に重畳したノイズを電子制御装置側に導き、電子制御装置側の接地端子に落とすことができる。
【００１２】
さらに、請求項７に係るセンサ装置のように、センサ部側の接続端子に接続され、センサ部に配設された配線パターンをセンサ部側の接続端子の太さよりも細くすることで、第１のノイズフィルタの第１のインピーダンスを第２のノイズフィルタの第２のインピーダンスよりも相対的に高くなる。したがって、電源線、又は出力線に重畳したノイズを電子制御装置側に導き、電子制御装置側の接地端子に落とすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、各図において同一、もしくは、均等である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るセンサ装置１００における回路例である。図２は重畳したノイズの測定結果を示すグラフである。
【００１５】
本実施形態に係るセンサ装置１００は、所定の物理量（例えば、圧力）を測定するセンサ部１０とセンサ部１０に接続部３０としてのワイヤーハーネスを介して電気的に接続されたを制御する電子制御部２０（以下、ＥＣＵという）とからなるものである。
【００１６】
センサ部１０は、第１のノイズフィルタ１０ａを有しており、この第１のノイズフィルタ１０ａには第１のインピーダンスが設定されている。また、ＥＣＵ２０は、第２のノイズフィルタ２０ａを有しており、この第２のノイズフィルタ２０ａには第２のインピーダンスが設定されている。
【００１７】
センサ部１０は、図示しない電源電圧供給装置によって電源電圧が供給される電源端子１５、出力信号を出力する出力端子１６、及び接地端子１７を備えている。第１のノイズフィルタ１０ａは、電源端子１５と接地端子１７との間に配置された、抵抗１１ａ及びコンデンサ１１ｂからなるＬ型ＲＣローパスフィルタ１１と、出力端子１６と接地端子１７との間に配置された、抵抗１２ａ及びコンデンサ１２ｂからなるＬ型ＲＣローパスフィルタ１２と、を含んで構成されている。
【００１８】
ＥＣＵ２０は、図示しない電源電圧供給装置によって電源電圧が供給される電源端子２５、センサ部１０の出力信号を受ける出力端子２６、及び接地端子２７を備えている。第２のノイズフィルタ２０ａは、電源端子２５と接地端子２６との間に配置された、抵抗２１ａ及びコンデンサ２１ｂでからなるＬ型ＲＣローパスフィルタ２１と、出力端子２６と接地端子２７との間に配置された、抵抗２２ａ及びコンデンサ２２ｂからなるＬ型ＲＣローパスフィルタ２２と、を含んで構成されている。
【００１９】
このように、センサ部１０、ＥＣＵ２０は、Ｌ型ＲＣローパスフィルタ（１１、１２、２１、２２）を備えているので、接続部３０に重畳したノイズがセンサ部１０やＥＣＵ２０に侵入してくることをある程度防ぐことができる。
【００２０】
ところで、一般にコンデンサは交流の信号電流（ノイズ）に対して、周波数特性を有する抵抗（インピーダンス）として機能する。また、ノイズはインピーダンスの低いラインを通りやすい性質を有している。
【００２１】
本実施形態に係るセンサ装置１００では、コンデンサ、ノイズのこのような性質を利用して、重畳したノイズがセンサ部１０に侵入することをより厳格に防ぐために、上記のＬ型ＲＣローパスフィルタ（１１、１２、及び２１、２２）を構成するコンデンサ（１１ｂ、１２ｂ、２１ｂ、２２ｂ）とは異なるコンデンサ４１、４２が電源端子２５と接地端子２７（ＧＮＤ）との間、及び出力端子２６と接地端子２７（ＧＮＤ）との間にそれぞれ配置されている。
【００２２】
ここで、コンデンサ４１、４２は、重畳したノイズをＥＣＵ２０側に導き、ＧＮＤに逃がすバイパスとなるように、ノイズの周波数帯域でインピーダンスが低いものが用いられている。
【００２３】
なお、図示しないが、電源端子２５と接地端子２７（ＧＮＤ）との間に、周波数特性の異なる２つ以上のコンデンサを並列に接続し、出力端子２６と接地端子２７（ＧＮＤ）との間に、２つ以上のコンデンサを並列に接続してもよい。
【００２４】
これにより、第２のノイズフィルタ２０ａの第２のインピーダンスは低下し、第１のノイズフィルタ１０ａの第１のインピーダンスは第２のインピーダンスよりも相対的に高くなるので、重畳したノイズはセンサ部１０側に侵入することなくＥＣＵ２０側に導かれる。そして、コンデンサ４１、４２を通り、その先のＧＮＤに逃げていくこととなる。
【００２５】
図２は、上記コンデンサ４１、４２を配置していない場合、及び配置している場合における、重畳したノイズのレベル変動をセンサ部１０側で測定した結果を示すグラフである。図２（ａ）は、コンデンサ４１、４２を配置していない場合、図２（ｂ）はコンデンサ４１、４２を配置している場合である。なお、グラフの縦軸はノイズレベルを示し、横軸は周波数帯域を示す。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、第１のインピーダンスが第２のインピーダンスよりも相対的に低い状態、若しくは第１のインピーダンスが第２のインピーダンスとほぼ等しい状態では、重畳したノイズをセンサ部１０側で確認することができる。これに対し、第１のインピーダンスが第２のインピーダンスよりも相対的に高い状態では、図２（ｂ）に示すように、ワイヤーハーネス３０に重畳したノイズは、センサ部１０側でほとんど確認することはできない。
【００２７】
すなわち、第１のインピーダンスが第２のインピーダンスよりも相対的に高くなるように設定することで、接続部３０に重畳したノイズは、インピーダンスが相対的に低いＥＣＵ２０側に導かれ、ＧＮＤに逃げていくこととなる。
【００２８】
これにより、センサ部１０のＥＭＣ耐性を向上させたセンサ装置１００とすることができるとともに、センサ部１０のＥＭＣ耐性の向上に伴って、センサ部１０が測定した物理量に係る出力信号はノイズの影響による変動が抑えられるため、その測定誤差が減少するという効果を得ることができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るセンサ装置１１０について、センサ装置１１０の回路例を示す図３を用いて説明する。なお、第１の実施形態に係るセンサ装置１００と共通する部分には同一の参照番号を付してその説明は省略する。
【００３０】
本実施形態に係るセンサ装置１１０は、センサ部１０とＥＣＵ２０とを電気的に接続する接続部３０に重畳したノイズがセンサ部１０側に入り込むこと防ぐべく、電源端子１５と接地端子１７との間に、コイル１３ａ及びコンデンサ１３ｂで構成されるＬ型ＬＣローパスフィルタ１３を備え、出力端子１６と接地端子１７との間に、コイル１４ａ及びコンデンサ１４ｂで構成されるＬ型ＬＣローパスフィルタ１４を備えている。コイル１３ａは、センサ部１０に電源電圧を供給する電源線に対して直列に、コイル１４ａは、センサ部１０の出力信号を出力する出力線に対して直列にそれぞれ接続されている。
【００３１】
一般にコイルは交流の信号電流（ノイズ）に対して、周波数特性を有する抵抗（インピーダンス）として機能する。したがって、コイル１３ａ、１４ａとして、ノイズの周波数帯域でインピーダンスが高いものを用いることで、第１のノイズフィルタ１０ａの第１のインピーダンスは第２のノイズフィルタ２０ａの第２のインピーダンスよりも相対的に高くなり、重畳したノイズはセンサ部１０側に侵入することなくＥＣＵ２０側に導かれ、ＧＮＤに逃げていくこととなる。
【００３２】
これにより、センサ部１０のＥＭＣ耐性を向上させたセンサ装置１１０とすることができるとともに、センサ部１０のＥＭＣ耐性の向上に伴って、センサ部１０が測定した物理量に係る出力信号はノイズの影響による変動が抑えられるため、その測定誤差が減少するという効果を得ることができる。
【００３３】
なお、コイル１３ａ、１４ａは、センサ部１０に配設された配線パターンを用いて形成することができる。これにより、別に形成したコイル１３ａ、１４ａをセンサ部１０の配線パターンに組み込む手間を省くことができるので、より低コストでセンサ部１０のＥＭＣ耐性を向上させたセンサ装置１１０を得ることができる。
【００３４】
（その他の実施形態）
センサ部１０とＥＣＵ２０とを接続するワイヤーハーネス３０の接続端子としてコネクタターミナルを使用した場合において、センサ部１０側の接続端子の太さをＥＣＵ２０側の接続端子の太さよりも細くすることで、第１のノイズフィルタ１０ａの第１のインピーダンスを第２のノイズフィルタ２０ａの第２のインピーダンスよりも相対的に高くすることができる。
【００３５】
さらに、センサ部１０に配設された配線パターンの太さをセンサ部１０側の接続端子の太さよりも細くすることで第１のノイズフィルタ１０ａの第１のインピーダンスをさらに高くすることができる。
【００３６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、数々の変形実施が可能である。
【００３７】
また、本発明のうち従属請求項に係る発明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略する構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１の実施形態に係るセンサ装置１００の回路図である。
【図２】センサ部におけるノイズレベルの変動を示したグラフであり、（ａ）は、第１のインピーダンスが第２のインピーダンスよりも相対的に低い場合、若しくは第１のインピーダンスが第２のインピーダンスとほぼ等しい場合のグラフであり、（ｂ）は、第１のインピーダンスが第２のインピーダンスよりも相対的に高い場合のグラフである。
【図３】第２の実施形態に係るセンサ装置１１０の回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０・・・センサ部、１１,１２，１３，１４，２１，２２・・・フィルタ、２０・・・電子制御装置（ＥＣＵ）、３０・・・接続部
【図１】
2007303978.tif 000003
【図２】
2007303978.tif 000004
【図３】
2007303978.tif 000005