JP2007232579A - センサ信号入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサからの検出信号を処理して制御回路等に入力するセンサ信号入力装置において、入力端子に接続されるセンサの仕様が異なる場合であっても、装置構成を変更することなくそのまま使用できるようにする。
【解決手段】電源投入後、所定の判定時間が経過するまで、入力端子に接続された回転センサ４に電圧を印加して、回転センサ４に電流を流すワンショット発生回路３０と、ワンショット発生回路３０による回転センサ４への通電中に、入力端子電圧を取り込み、その端子電圧とセンサ種別判定用の判定電圧Ｖｒ４，Ｖｒ５を比較器４２，４４で比較することにより、回転センサ４がピックアップコイルからなるＭＰＵセンサか磁気抵抗素子からなるＭＲＥセンサかを判定するセンサ判別回路４０を備え、その判定結果に従い、検出信号を波形整形するのに使用する回路を自動で変更する。
【選択図】図２

Description

本発明は、センサからの検出信号を処理して制御回路等に入力するセンサ信号入力装置に関する。

従来より、例えば、自動車に搭載されるエンジン制御装置では、エンジンの回転速度や回転角度を検出するために、クランク軸の回転に同期して所定のクランク角度毎にパルス信号を発生する回転センサが使用されている。

また、回転センサには、クランク軸の回転をピックアップコイルを利用して検出するＭＰＵセンサや、磁気抵抗素子を用いて検出するＭＲＥセンサ等、検出方式の異なる様々なセンサが存在し、エンジン制御には、何れの回転センサでも利用することができる（例えば、特許文献１等参照）。

このため、エンジン制御装置を設計する際には、制御対象となるエンジンの仕様等に基づき、制御に適した回転センサを選択し、その選択した回転センサの種別に応じて、センサ信号の入力回路を構成していた。

例えば、図４（ａ）は、回転センサとしてＭＰＵセンサを使用する際にエンジン制御装置の回路基板上に組み付けられるセンサ信号入力装置の構成を表し、図４（ｂ）は、回転センサとしてＭＲＥセンサを使用する際に同一の回路基板上に組み付けられるセンサ信号入力装置の構成を表している。

そして、これら各図から明らかなように、ＭＰＵセンサ用の入力装置には、抵抗Ｒａ、ＲｂとコンデンサＣａ、Ｃｂとからなるノイズ除去用のフィルタと、このフィルタを通過した検出信号に対して波形整形等の処理を施すＭＰＵセンサ用の入力ＩＣ（１）が設けられるのに対し、ＭＲＥセンサ用の入力装置には、ＭＲＥセンサに動作電力を供給するためのプルアップ抵抗Ｒｏと、抵抗Ｒｃ及びコンデンサＣｃ、Ｃｄからなるノイズ除去用のローパスフィルタと、ＭＲＥセンサからの検出信号を処理（波形整形等）するための入力ＩＣ（２）が設けられる。
特開２００３−２１４９０５号公報

このように、従来のエンジン制御装置では、使用する回転センサの種別に応じて、検出信号の入力回路や入力ＩＣを変更する必要があり、これら各部を、異なる仕様のエンジン制御装置間で共通化することができないため、エンジン制御装置の量産化の妨げになっていた。

また、入力ＩＣの動作を抵抗等の外付け部品により調整できるように、入力ＩＣを設計することで、入力ＩＣを共通化することも考えられるが、この場合、入力ＩＣの共通化はできるものの、入力ＩＣの外付け部品を、使用する回転センサの種別に応じて変更しなければならないことから、各エンジン制御装置間で部品や製造工程を共通化することはできない。

そして、この問題は、回転センサからの検出信号を取り込むセンサ信号入力装置に限らず、仕様の異なるセンサを利用可能な装置にて用いられるセンサ信号入力装置であれば、同様に発生する。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、センサからの検出信号を処理して制御回路等に入力するセンサ信号入力装置において、入力端子に接続されるセンサの仕様が異なる場合であっても、装置構成を変更することなくそのまま使用できるようにすることを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載のセンサ信号入力装置においては、起動後、判定時間が経過するまで、通電手段が入力端子に電圧を印加して、入力端子に接続されたセンサに電流を流す。すると、判定手段が、その入力端子の端子電圧に基づき、入力端子に接続されたセンサの種別を判定し、選択手段が、その判定結果に基づき、複数の信号処理手段の中から、検出信号の処理に用いる信号処理手段を選択する。

つまり、本発明では、装置の起動後、判定時間の間、入力端子に電圧を印加してセンサに電流を流すことにより、センサの内部抵抗によって変化する端子電圧を検出し、その検出した端子電圧からセンサの種別を特定して、そのセンサに適した信号処理手段を、複数の信号処理手段の中から選択するのである。

従って、本発明のセンサ信号入力装置によれば、従来のように、入力端子に接続されるセンサの種別に応じて入力ＩＣ等の使用部品を変更する必要がなく、仕様の異なる複数種類のセンサの入力装置として、そのまま使用することができる。

よって、本発明によれば、上述したＭＰＵセンサやＭＲＥセンサ等、仕様の異なるセンサを利用する制御装置間でセンサ信号入力装置の共通化を図り、制御装置の製造コストを低減することが可能となる。

ここで、判定手段は、端子電圧の電圧値から入力端子に接続されたセンサの種別を特定するためのものであるため、センサ識別用の判定電圧を予め設定しておき、この判定電圧と端子電圧とを比較することにより、センサの種別を特定するように構成するとよい。

そして、例えば、上述したＭＰＵセンサとＭＲＥセンサのように、２種類のセンサの中から、一つのセンサを特定して、検出信号の処理に用いる信号処理手段を２つの信号処理手段の中から選択するような場合には、判定手段を、請求項２に記載のように構成すればよい。

即ち、請求項２に記載のセンサ信号入力装置において、判定手段は、端子電圧と大・小２種類の判定電圧（第１判定電圧、第２判定電圧）とを各々比較する２つの比較器（第１比較器、第２比較器）と、ゲート回路とから構成される。そして、第１比較器は、端子電圧が第１判定電圧を越えている場合に、入力端子に第１センサが接続されていることを表す第１識別信号を出力し、ゲート回路は、第１比較器から第１識別信号が出力されていないときに、第２比較器にて端子電圧が第２判定電圧を越えたと判定されると、入力端子に第２センサが接続されていることを表す第２識別信号を出力する。

従って、この判定手段からは、入力端子に接続されたセンサの種別に応じて、第１識別信号と第２識別信号との何れかが出力されることになり、選択手段は、判定手段から出力される２種類の識別信号を、各センサに対応した２種類の信号処理手段の駆動信号としてそのまま利用することができる。

ところで、判定手段を請求項２に記載のように構成した場合、センサによっては、通電手段がセンサへの通電を開始してから端子電圧がセンサの内部抵抗に対応した電圧値に達するまでに時間がかかり、入力端子に接続されたセンサが内部抵抗の大きい第１センサであるにもかかわらず、ゲート回路から一時的に第２識別信号が出力され、第２センサに対応した信号処理手段が選択されることが考えられる。

そこで、こうした問題を防止するには、請求項３に記載のように初期化回路を設け、この初期化回路の動作によって、装置の起動後初期化時間が経過するまで、ゲート回路からの第２識別信号の出力を禁止するようにするとよい。

つまり、このようにすれば、装置の起動後初期化時間が経過するまで、ゲート回路から第２識別信号が出力されるのを禁止することができるので、通電手段によるセンサへの通電開始後、センサ側での時定数等によって端子電圧が第１判定時間を越えるのに時間がかかるような場合であっても、ゲート回路から第２識別信号が誤って出力されるのを防止することができる。

一方、請求項２又は請求項３に記載の装置において、装置の起動後、判定手段から選択手段への出力が第１識別信号又は第２識別信号に確定した後は、その出力がノイズ等によって変動して、選択手段にて選択される信号処理手段が変更されることのないようにすることが望ましい。

そして、このためには、請求項４に記載のように、第２比較器から端子電圧が第２判定電圧を超えたことを表す判定信号が出力されると、第１電圧保持手段が、第２比較器への端子電圧の入力経路を第２判定電圧よりも高い電圧に保持し、ゲート回路から第２識別信号が出力されると、第２電圧保持手段が、第１比較器への端子電圧の入力経路を第１判定電圧よりも低い電圧に保持するようにするとよい。つまり、このようにすれば、端子電圧が第２判定電圧と第１判定電圧との間の電圧値であるとき、ゲート回路からの第２識別信号の出力を保持することができる。

また、更に、請求項５に記載のように、第１比較器から第１識別信号が出力されているときには、第３電圧保持手段が、第１比較器への端子電圧の入力経路を第１判定電圧よりも高い電圧に保持することによって、第１比較器からの第１識別信号の出力を保持するようにしてもよい。

また次に、通電手段は、当該装置の起動後、センサ種別の判定のために設定された判定時間だけ、入力端子に電圧を印加してセンサに電流を流すことができればよい。このため、通電手段は、請求項６に記載のように、抵抗を介して電源ラインに接続されたスイッチを設け、このスイッチを判定時間の間だけオンするように構成すればよい。

そして、この場合、請求項６に記載のように、通電手段のスイッチを介して判定手段の各比較器に端子電圧が入力されるようにすれば、判定手段への端子電圧の入力経路を簡単に構成することができる。

また、通電手段から判定手段への端子電圧の入力経路と通電手段を上記のように構成した場合、第１比較器からの第１識別信号の出力を保持する第３電圧保持手段としては、請求項６に記載のように、判定時間の経過後、ゲート回路から第２識別信号が出力されているときには、通電手段のスイッチをオン状態に保持し、ゲート回路から第２識別信号が出力されていないときには、通電手段のスイッチをオフするように構成するとよい。

つまり、このようにすれば、ゲート回路から第２識別信号が出力されていないとき、換言すれば、第１比較器から第１識別信号が出力されているときに、各比較器に第１判定電圧よりも高い電源電圧を印加し、第１比較器からの第１識別信号の出力を保持することができる。

また更に、第３電圧保持手段を、上記のように構成した場合、入力端子に第２センサが接続されて、ゲート回路から第２識別信号が出力されているときには、通電手段のスイッチをオンして、第２センサへ電源を供給することができ、入力端子に第１センサが接続されて、第１比較器から第１識別信号が出力されているときには、通電手段のスイッチをオフして、第１センサへの電源供給を遮断することができる。

このため、請求項６に記載のセンサ信号入力装置においては、更に、請求項７に記載のように、第１センサには、外部から電力供給を受けることなく検出信号を発生可能な能動型センサを使用し、第２センサは、入力端子を介して電力供給を受けることにより動作する受動型センサを使用するようにするとよい。

なお、能動型センサとしては、例えば、上述のＭＰＵセンサを挙げることができ、受動型センサとしては、例えば、上述のＭＲＥセンサを挙げることができる。
次に請求項８に記載のセンサ信号入力装置は、入力端子を介して回転センサからの検出信号を取り込み、検出信号を波形整形する回転センサ用の入力装置である。従って、この装置は、前述したエンジン制御装置等、回転センサからの検出信号に基づき制御対象を制御する制御装置に組み込むようにすれば、その制御装置を量産化し、コストを低減することが可能となる。

以下に本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は実施形態のセンサ信号入力装置全体の構成を表す構成図である。
図１に示すように、本実施形態のセンサ信号入力装置は、自動車用エンジンを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）２の回路基板に制御演算用のＣＰＵ等と共に組み付けられ、エンジンの回転を検出する回転センサ４からの検出信号を、回転センサ４の正負の出力端子に接続された入力端子Ｔｉ１、Ｔｉ２を介して取り込み、その取り込んだ検出信号を矩形波状に波形整形してＣＰＵに入力するためのものである。

なお、２つの入力端子Ｔｉ１、Ｔｉ２のうち、回転センサ４の負極側に接続される入力端子Ｔｉ２は、車両のシャーシに接続されたグランド端子Ｔｇに接続され、ＥＣＵ２のグランド（ＧＮＤ）電位に保持されている。

そして、本実施形態のセンサ信号入力装置は、図４に示した従来装置と同様、抵抗Ｒ１、Ｒ２とコンデンサＣ１、Ｃ２とからなる入力回路（換言すればノイズ除去用のフィルタ）６と、この入力回路６を通過した検出信号に対して波形整形等の処理を施す入力ＩＣ１０とから構成されている。

また、入力ＩＣ１０は、入力端子Ｔｉ１、Ｔｉ２にＭＰＵセンサとＭＲＥセンサの何れの回転センサを接続しても、ＣＰＵに対して、エンジンの回転に同期して変化する矩形波信号（つまりパルス信号）を入力できるように構成されている。

すなわち、入力ＩＣ１０には、入力回路６を介して入力された検出信号を波形整形するための波形整形回路２０が設けられているが、ＭＰＵセンサからの検出信号とＭＲＥセンサからの検出信号とは信号レベルが異なることから、波形整形回路２０には、ＭＰＵセンサからの検出信号を波形整形するために、検出信号と基準電圧Ｖｒ１とを比較して、検出信号が基準電圧Ｖｒ１よりも大きいときにハイレベルとなるパルス信号を発生する比較器２２と、ＭＲＥセンサからの検出信号を波形整形するために、検出信号と基準電圧Ｖｒ２とを比較して、検出信号が基準電圧Ｖｒ２よりも大きいときにハイレベルとなるパルス信号を発生する比較器２４と、が設けられている。

また、波形整形回路２０には、ＭＰＵセンサ用及びＭＲＥセンサ用の各比較器２２、２４への検出信号の入力経路を導通・遮断するための双方向スイッチ２６、２８が設けられ、しかも、各比較器２２、２４の出力は、ＯＲゲートを介してＣＰＵに接続されている。

このため、本実施形態の波形整形回路２０においては、双方向スイッチ２６、２８の何れかを選択的にオン状態にすることで、２つの比較器２２、２４の何れか一方を動作させることができ、その動作させた比較器２２又は２４から出力される波形整形後の検出信号（つまりパルス信号）を、ＣＰＵへ入力することができる。

また次に、入力ＩＣ１０には、入力端子Ｔｉ１、Ｔｉ２に接続された回転センサ４の種別に応じて双方向スイッチ２６、２８の何れかを選択的にオンにするために、ＥＣＵ２（換言すれば入力ＩＣ１０）への電源投入後、予め設定された判定時間が経過するまでの間、入力端子Ｔｉ１に電圧を印加して、回転センサ４に電流を流すワンショット発生回路３０と、このワンショット発生回路３０が回転センサ４に電流を流しているときに入力端子Ｔｉ１の端子電圧を取り込み、その取り込んだ端子電圧の変化から、入力端子Ｔｉ１、Ｔｉ２に接続された回転センサ４がＭＰＵセンサであるかＭＲＥセンサであるかを判定し、その判定結果に応じて双方向スイッチ２６又は２８をオンするための駆動信号（ハイレベル）Ｖｏ１又はＶｏ２を出力するセンサ判別回路４０と、ＥＣＵ２への電源投入後、上記判定時間よりも短い初期化時間の間、自らの出力端子をグランドに接地し、初期化時間が経過すると、出力端子を開放（オープン）する初期化回路５０と、が備えられている。

以下、これらワンショット発生回路３０、センサ判別回路４０、及び、初期化回路５０の構成及び動作について説明する。
なお、以下の説明において、図２は、これら各回路の構成を表す電気回路図であり、図３は、回転センサ４がＭＰＵセンサである場合（ａ）と、回転センサ４がＭＲＥセンサである場合（ｂ）の各部の電圧変化を表すタイムチャートである。

図２に示すように、ワンショット発生回路３０は、ＥＣＵ２への電源投入後に電源ライン（電源電圧ＶＢ）から抵抗Ｒ３を介して充電されるコンデンサＣ３と、このコンデンサＣ３への充電電圧と基準電圧Ｖｒ３とを比較することにより、ＥＣＵ２への電源投入後、コンデンサＣ３への充電電圧が基準電圧Ｖｒ３に達するまでの判定時間の間、ハイレベルの信号を出力する比較器３２と、比較器３２の出力と電源ラインとを接続するプルアップ用の抵抗Ｒ４と、一端が電源ラインに接続された抵抗Ｒ５と、この抵抗Ｒ５の他端に入力端子Ｔｉ１を接続するための双方向スイッチ３６と、比較器３２の出力がハイレベルであるとき、双方向スイッチ３６に駆動信号（ハイレベル）を出力して、双方向スイッチ３６をオンさせるＯＲゲート３４と、から構成されている。

次に、センサ判別回路４０は、入力端子Ｔｉ１の端子電圧を双方向スイッチ３６及び抵抗Ｒ６、Ｒ７を介してそれぞれ取り込み、その取り込んだ端子電圧とセンサ判別用の判定電圧Ｖｒ４、Ｖｒ５とをそれぞれ比較し、端子電圧が判定電圧Ｖｒ４又はＶｒ５よりも大きいときにハイレベルの信号を出力する比較器４２、４４と、比較器４２、４４の出力と電源ラインとを接続するプルアップ用の抵抗Ｒ８、Ｒ９と、比較器４２からの出力が反転して入力され、比較器４４からの出力がそのまま入力されるＡＮＤゲート４６と、アノードが比較器４４の出力に接続され、カソードが抵抗Ｒ７と比較器４４との接続点に接続されたダイオードＤ１と、ＡＮＤゲート４６の出力に抵抗Ｒ１０を介してベースが接続され、コレクタが抵抗Ｒ６と比較器４２との接続点に接続され、エミッタがグランドに接地されたＮＰＮトランジスタＴｒ１とから構成されている。

また、初期化回路５０は、ＥＣＵ２への電源投入後に電源ラインから抵抗Ｒ１１を介して充電されるコンデンサＣ４と、このコンデンサＣ４への充電電圧と基準電圧Ｖｒ６と比較することにより、ＥＣＵ２への電源投入後、コンデンサＣ４への充電電圧が基準電圧Ｖｒ６に達するまでの初期化時間の間、ハイレベルの信号を出力する比較器５２と、比較器５２の出力と電源ラインとを接続する抵抗Ｒ１２と、一端が比較器５２の出力に接続された抵抗Ｒ１３と、この抵抗Ｒ１３の他端にベースが接続され、コレクタが、当該初期化回路５０の出力端子として、ワンショット発生回路３０内のＯＲゲート３４の入力及びセンサ判別回路４０内のＡＮＤゲート４６の出力に接続され、エミッタがグランドに接地されたＮＰＮトランジスタＴｒ２とから構成されている。

このように構成された入力ＩＣ１０では、入力端子Ｔｉ１、Ｔｉ２に接続された回転センサ４の種別に関係なく、ＥＣＵ２への電源投入後、判定時間が経過するまでの間は、比較器３２からの出力がハイレベルとなり（図３参照）、この信号により双方向スイッチ３６がオン状態となって、回転センサ４には、電源電圧ＶＢの電源ラインから抵抗Ｒ５及び双方向スイッチ３６を介して電流が流れ込むことになる。

そして、このとき回転センサ４に流れ込む電流は、回転センサ４の種別（換言すればその内部抵抗）によって異なり、ＭＰＵセンサとＭＲＥセンサの非検出動作時の内部抵抗は一般に「６：１」程度であることから、回転センサ４がＭＰＵセンサである場合と、回転センサ４がＭＲＥセンサである場合とでは、入力端子Ｔｉ１の端子電圧もこの比に比例して異なる電圧値となる。

そこで、センサ判別回路４０の各比較器４２、４４の判定電圧Ｖｒ４、Ｖｒ５は、回転センサ４がＭＲＥセンサである場合の端子電圧Ｖｍｒｅに対して「Ｖｒ４＞Ｖｍｒｅ＞Ｖｒ５」となり、回転センサ４がＭＰＵセンサである場合の端子電圧Ｖｍｐｕに対して「Ｖｍｐｕ＞Ｖｒ４＞Ｖｒ５」となるように、電圧値が設定されている。

このため、回転センサ４がＭＰＵセンサの場合、図２（ａ）に示すように、比較器４２、４４からの出力は共にハイレベルとなり、ＡＮＤゲート４６の出力はローレベルになる。そして、比較器４２から出力されるハイレベルの信号は、双方向スイッチ２６を選択的にオンするための駆動信号Ｖｏ１として、波形整形回路２０に出力される。

従って、その後、波形整形回路２０では、入力回路６を介して入力される回転センサ（この場合ＭＰＵセンサ）４からの検出信号が、比較器２２により波形整形され、ＯＲゲート２９を介して、ＣＰＵへと出力されることになる。

一方、回転センサ４がＭＲＥセンサの場合、図２（ｂ）に示すように、ＥＣＵ２への電源投入直後には、比較器４２、４４に入力される端子電圧が判定電圧Ｖｒ４とＶｒ５との間の電圧値となって、比較器４２の出力がローレベル、比較器４４の出力がハイレベルとなる。

そして、比較器４４の出力はダイオードＤ１を介して比較器４４の端子電圧の入力経路に接続されているため、比較器４４の出力がハイレベルとなると、比較器４４の端子電圧の入力経路もハイレベル（略電源電圧ＶＢ）となり、その後、比較器４４の出力は、ＥＣＵ２への電源供給が遮断されるまで（換言すれば電源電圧ＶＢが零になるまで）、ハイレベルに保持される。

なお、このように、比較器４４の端子電圧の入力経路がハイレベル（略電源電圧ＶＢ）となると、比較器４２への入力電圧も変化するが、比較器４４側の電圧は、抵抗Ｒ７を介して回転センサ４（この場合ＭＲＥセンサ）に印加されることから、比較器４２への入力電圧が判定電圧Ｖｒ４を越えることはない。

また、ＥＣＵ２への電源投入後、比較器４２の出力がローレベル、比較器４４の出力がハイレベルになると、ＡＮＤゲート４６からはハイレベルの信号が出力されることになるが、ＡＮＤゲート４６の出力は、電源投入後、初期化時間が経過するまで、初期化回路５０のＮＰＮトランジスタＴｒ２を介して、グランドに接地されることから、ＡＮＤゲート４６からの出力はローレベルに抑制される。

次に、電源投入後、初期化時間が経過すると、初期化回路５０のＮＰＮトランジスタＴｒ２がオフして、初期化回路５０の出力が開放（オープン）されることから、ＡＮＤゲート４６からの出力はハイレベルとなる。そして、このようにＡＮＤゲート４６から出力されるハイレベルの信号は、双方向スイッチ２８を選択的にオンするための駆動信号Ｖｏ２として、波形整形回路２０に出力される。

従って、その後、波形整形回路２０では、入力回路６を介して入力される回転センサ（この場合ＭＲＥセンサ）４からの検出信号が、比較器２４により波形整形され、ＯＲゲート２９を介して、ＣＰＵへと出力されることになる。

つまり、本実施形態のセンサ信号入力装置によれば、入力端子Ｔｉ１、Ｔｉ２に接続された回転センサ４がＭＰＵセンサとＭＲＥセンサとの何れであるかを識別し、その識別した回転センサ４からの検出信号を処理する信号処理回路として、波形整形回路２０に設けられた２つの比較器２２、２４のうちの何れかを自動で選択するようにされているのである。

よって本実施形態によれば、従来のように、入力端子Ｔｉ１、Ｔｉ２に接続される回転センサ４の種別に応じて入力ＩＣ等を変更する必要がなく、ＭＰＵセンサを利用するＥＣＵ２とＭＲＥセンサを利用するＥＣＵ２との間でセンサ信号入力装置の共通化を図り、ＥＣＵ２の製造コストを低減することが可能となる。

また次に、本実施形態では、上記のようにＡＮＤゲート４６の出力がハイレベルとなると、ＮＰＮトランジスタＴｒ１がオンして、比較器４２への端子電圧の入力経路をグランドに接地することから、比較器４２の入力はグランド電位（０Ｖ）に保持され、その出力はローレベルに固定される。

よって、本実施形態によれば、ＡＮＤゲート４６からの出力が一旦確定してから、ノイズ等により比較器４２からの出力が反転して、ＡＮＤゲート４６の出力も反転してしまう、といったことはなく、ＡＮＤゲート４６からの駆動信号Ｖｏ２の出力を保持することができる。

また更に、ＡＮＤゲート４６の出力は、ワンショット発生回路３０のＯＲゲート３４の入力に接続されていることから、ＡＮＤゲート４６の出力がハイレベルになった場合（つまり、回転センサ４がＭＲＥセンサである場合）には、電源投入後に判定時間が経過して比較器３２からの出力がローレベルになったとしても、ＯＲゲート３４からの出力はハイレベルに保持され、双方向スイッチ３６は、オン状態に保持される。

このため、回転センサ４が給電の必要のないＭＰＵセンサの場合には、回転センサ４の種別を判定するのに要する判定時間だけ双方向スイッチ３６がオンされ、回転センサ４が動作させるのに給電が必要なＭＲＥセンサの場合には、電源投入後、双方向スイッチ３６が連続的にオンされ、回転センサ４には、抵抗Ｒ５を介して連続的に電源供給がなされることになる。

そして、このように、回転センサ４がＭＲＥセンサである場合には、ワンショット発生回路３０内の抵抗Ｒ５が、図４（ｂ）に示したプルアップ抵抗Ｒｏとして機能することから、本実施形態では、入力回路６を構成する抵抗Ｒ１、Ｒ２及びコンデンサＣ１、Ｃ２の値を適宜調整することにより、入力回路６を、ＭＰＵセンサとＭＲＥセンサとで共通のフィルタ回路として構成することができる。

また、回転センサ４がＭＰＵセンサの場合、電源投入後判定時間が経過すると、双方向スイッチ３６はオフされるが、この状態では、比較器４２、４４の端子電圧入力経路に、抵抗Ｒ５を介して電源電圧ＶＢが印加されることから、比較器４２、４４からの出力は、確実にハイレベルに保持されることになり、比較器４２からの出力がノイズ等により反転する、といったことを防止することができる。

なお、本実施形態において、波形整形回路２０内の比較器２２、２４は、本発明の複数の信号処理手段に相当し、ワンショット発生回路３０は、本発明の通電手段に相当し、センサ判別回路４０は、本発明の判定手段に相当し、波形整形回路２０内の双方向スイッチ２６、２８は、本発明の選択手段に相当する。

また、センサ判別回路４０内の比較器４２は、本発明の第１比較器に相当し、判定電圧Ｖｒ４は、本発明の第１判定電圧に相当し、比較器４２から波形整形回路２０へ出力される駆動信号Ｖｏ１は、本発明の第１識別信号に相当する。また、センサ判別回路４０内の比較器４４は、本発明の第２比較器に相当し、判定電圧Ｖｒ５は、本発明の第２判定電圧に相当し、ＡＮＤゲート４６は、本発明のゲート回路に相当し、ＡＮＤゲート４６から波形整形回路２０へ出力される駆動信号Ｖｏ２は、本発明の第２識別信号に相当する。

また更に、センサ判別回路４０内のダイオードＤ１は、本発明の第１電圧保持手段に相当し、抵抗Ｒ１０及びＮＰＮトランジスタＴｒ１は、本発明の第２電圧保持手段に相当し、ワンショット発生回路３０内のＯＲゲート３４は、本発明の第３電圧保持手段に相当する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、車両用エンジンを制御する電子制御装置において、回転センサからの検出信号を取り込むのに用いられるセンサ信号入力装置について説明したが、本発明は、車輪の回転等、エンジン以外の回転を検出する回転センサからの検出信号を入力する装置であっても、或いは、回転センサ以外のセンサからの検出信号を入力する装置であっても、上記実施形態と同様に適用することができる。

また、上記実施形態では、２種類の回転センサの中から入力端子に接続されたセンサの種別を識別して、検出信号を処理するのに使用する信号処理回路（比較器２２、２４）を選択する装置について説明したが、本発明のセンサ信号入力装置は、センサ判別回路に設けるセンサ識別用の比較器や、信号処理回路を３個以上にすることで、３種類若しくはそれ以上のセンサの中から入力端子に接続されたセンサの種別を識別して、検出信号を処理するのに使用する信号処理回路を選択するように構成することもできる。

実施形態のセンサ信号入力装置全体の構成を表す構成図である。 ワンショット発生回路、センサ判別回路及び初期化回路の構成を表す電気回路図である。 図２に示した各回路の動作を説明するタイムチャートである。 従来のセンサ信号入力装置の構成を説明する説明図である。

符号の説明

２…ＥＣＵ、４…回転センサ、Ｔｉ１，Ｔｉ２…入力端子、６…入力回路、１０…入力ＩＣ、２０…波形整形回路、２２，２４…比較器２６，２８…双方向スイッチ、２９…ＯＲゲート、３０…ワンショット発生回路、３２…比較器、３４…ＯＲゲート、３６…双方向スイッチ、４０…センサ判別回路、４２，４４…比較器、４６…ＡＮＤゲート、Ｄ１…ダイオード、Ｔｒ１…ＮＰＮトランジスタ、５０…初期化回路、５２…比較器、Ｔｒ２…ＮＰＮトランジスタ。

Claims (8)

1. センサからの検出信号を取り込む入力端子を備え、該入力端子から入力された検出信号を処理するセンサ信号入力装置であって、
   仕様が異なるセンサからの検出信号を各々処理するための複数の信号処理手段と、
   当該装置の起動後、予め設定された判定時間が経過するまで、前記入力端子に電圧を印加して前記センサに電流を流す通電手段と、
   該通電手段による前記センサへの通電開始後の前記入力端子の端子電圧に基づき、前記入力端子に接続されたセンサの種別を判定する判定手段と、
   該判定手段による判定結果に従い、検出信号の処理に用いる信号処理手段を前記複数の信号処理手段の中から選択する選択手段と、
   を備えたことを特徴とするセンサ信号入力装置。
2. 前記判定手段は、
   前記端子電圧が第１判定電圧を越えたか否かを判定し、前記端子電圧が第１判定電圧を越えているときに、前記入力端子に第１センサが接続されていることを表す第１識別信号を出力する第１比較器と、
   前記端子電圧が前記第１判定電圧よりも低い第２判定電圧を越えたか否かを判定する第２比較器と、
   該第２比較器にて前記端子電圧が前記第２判定電圧を越えたと判定され、前記第１比較器から前記第１識別信号が出力されていないときに、前記入力端子に第２センサが接続されていることを表す第２識別信号を出力するゲート回路と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のセンサ信号入力装置。
3. 当該装置の起動後、前記判定時間よりも短い初期化時間が経過するまで、前記ゲート回路からの第２識別信号の出力を禁止する初期化回路を備えたことを特徴とする請求項２に記載のセンサ信号入力装置。
4. 前記第２比較器から前記端子電圧が第２判定電圧を超えたことを表す判定信号が出力されると、該第２比較器への端子電圧の入力経路を前記第２判定電圧よりも高い電圧に保持する第１電圧保持手段と、
   前記ゲート回路から第２識別信号が出力されると、前記第１比較器への端子電圧の入力経路を前記第１判定電圧よりも低い電圧に保持する第２電圧保持手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のセンサ信号入力装置。
5. 前記第１比較器から前記第１識別信号が出力されると、前記第１比較器への端子電圧の入力経路を前記第１判定電圧よりも高い電圧に保持する第３電圧保持手段を備えたことを特徴とする請求項２〜請求項４の何れかに記載のセンサ信号入力装置。
6. 前記通電手段は、抵抗を介して電源ラインに接続されたスイッチを前記判定時間の間オンすることにより、前記センサに電流を流すよう構成され、
   前記第１比較器及び第２比較器への端子電圧の入力経路は、それぞれ、前記通電手段のスイッチを介して前記入力端子に接続され、
   前記第３電圧保持手段は、前記判定時間の経過後、前記ゲート回路から第２識別信号が出力されているときには前記通電手段のスイッチをオン状態に保持し、前記ゲート回路から第２識別信号が出力されていないときに、前記通電手段のスイッチをオフして、前記第１比較器への端子電圧の入力経路を前記第１判定電圧よりも高い電圧に保持することを特徴とする請求項５に記載のセンサ信号入力装置。
7. 前記第１センサは、外部から電力供給を受けることなく検出信号を発生可能な能動型センサであり、前記第２センサは、前記入力端子を介して電力供給を受けることにより動作する受動型センサであることを特徴とする請求項６に記載のセンサ信号入力装置。
8. 当該センサ信号入力装置は、検出対象物の回転に同期した周期で変化する検出信号を発生する回転センサからの検出信号を前記入力端子を介して取り込み、該検出信号を前記信号処理手段により波形整形する回転センサ用の入力装置であることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れかに記載のセンサ信号入力装置。

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