JP6772993B2 - アナログ−デジタル変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、切替部と入力部との間の信号線に断線が発生しているか否かの断線判定を実行できるアナログ−デジタル（以下では、単にＡＤともいう）変換装置に関するものである。

従来より、複数の入力部から入力されるアナログ信号である入力信号を順に選択しながらＡＤ変換するＡＤ変換装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、このＡＤ変換装置では、複数の入力部と信号線を介して接続される切替部としてのマルチプレクサを有しており、当該マルチプレクサで複数の入力部から入力される複数の入力信号から１つの入力信号が選択される。そして、マルチプレクサで選択された入力信号が変換部にてＡＤ変換される。また、上記ＡＤ変換装置では、マルチプレクサと各入力部との間の信号線に、それぞれ断線検出用のプルダウン抵抗が備えられている。

なお、マルチプレクサと各入力部との間の信号線は、マルチプレクサが搭載されるチップの端子と入力部の端子とを接続するワイヤ等の信号線、およびチップの端子とマルチプレクサとを接続する配線パターン等の信号線を有して構成されている。

特開２００９−２８４３０２号公報

しかしながら、上記ＡＤ変換装置では、マルチプレクサと各入力部とを接続する信号線の断線を検出するためには、それぞれの信号線にプルダウン抵抗を備える必要があり、回路規模が大型化してしまう。特に、マルチプレクサに多数の入力部を接続する場合には、各信号線にそれぞれプルダウン抵抗を備えることにより、回路規模の大型化が顕著になる。

本発明は上記点に鑑み、回路規模の縮小化を図りつつ、信号線に断線が発生しているか否かを検出することができるＡＤ変換装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１、６、８では、複数の入力部（３１、３２、３３）から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換装置であって、複数の入力部と信号線（４１、４２、４３）を介して接続され、複数の入力部からそれぞれアナログ信号である外部電圧（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）が入力されると共に、複数の外部電圧から１つの外部電圧を選択して出力する切替部（１１）と、切替部から出力される外部電圧に応じた電圧を保持するサンプルホールド回路（１２）と、サンプルホールド回路で保持された電圧に基づいてＡＤ変換する変換部（１３）と、切替部にて選択される外部電圧を決定すると共に、信号線に断線が発生しているか否かの断線判定を実行する制御部（１５）と、を備え、切替部と接続され、切替部に所定の基準電圧（Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２、Ｖｒｅｆ３）を入力する基準電圧入力部（１４）を有し、制御部は、断線判定では、当該断線判定にて判定される信号線を通じて入力される外部電圧を切替部に選択させる前に、外部電圧と異なる値とされた基準電圧を切替部に選択させ、外部電圧を選択させた後、サンプルホールド回路で保持される基準電圧と外部電圧との電圧の変化の有無に基づき、電圧の変化が所定範囲内である場合に信号線に断線が発生していると判定するようにしている。
そして、請求項１では、切替部には、複数の入力部の１つである第１入力部（３１）から第１所定範囲内の第１外部電圧（Ｖ１）が入力されると共に、複数の入力部の１つである第２入力部（３２）から第２所定範囲内の第２外部電圧（Ｖ２）が入力され、さらに、制御部は、断線判定では、切替部にて、第１外部電圧が選択される前に第１基準電圧が選択されるようにし、第１外部電圧を選択させた後、サンプルホールド回路で保持される第１基準電圧と第１外部電圧との電圧の変化の有無に基づき、当該電圧の変化が所定範囲内である場合に第１入力部と切替部との間の信号線に断線が発生していると判定する第１断線判定と、切替部にて、第２外部電圧が選択される前に第２基準電圧が選択されるようにし、第２外部電圧を選択させた後、サンプルホールド回路で保持される第２基準電圧と第２外部電圧との電圧の変化の有無に基づき、当該電圧の変化が所定範囲内である場合に第２入力部と切替部との間の信号線に断線が発生していると判定する第２断線判定と、を行う。
請求項６では、変換部は、変換用基準電圧と所定電圧との間の範囲の電圧を量子化可能に構成され、基準電圧入力部は、変換部に接続され、変換用基準電圧を変換部に印加し、さらに、制御部は、基準電圧入力部で生成される基準電圧を変換部にてアナログ−デジタル変換させた際、変換されたデジタル信号に基づいて変換部の異常判定を実行する。
請求項８では、制御部は、基準電圧入力部で生成される基準電圧を変換部にてアナログ−デジタル変換させた際、変換されたデジタル信号に基づいて変換部の異常判定を実行する。

これによれば、サンプルホールド回路で保持される電圧の変化の有無に基づいて断線判定を実行する。このため、各信号線にプルダウン抵抗を備える必要がなく、回路規模の縮小化を図ることができる。

なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。

第１実施形態におけるＡＤ変換装置を模式的に示す図である。 正常状態のコンデンサの電圧を示すタイミングチャートである。 第２入力部とマルチプレクサとの間の第２信号線に断線が発生した場合のコンデンサの電圧を示すタイミングチャートである。 第１入力部とマルチプレクサとの間の第１信号線に断線が発生した場合のコンデンサの電圧を示すタイミングチャートである。 第２実施形態におけるＡＤ変換装置を模式的に示す図である。 正常状態のコンデンサの電圧を示すタイミングチャートである。 第３入力部とマルチプレクサとの間の第３信号線に断線が発生した場合のコンデンサの電圧を示すタイミングチャートである。 第３実施形態における正常状態のコンデンサの電圧を示すタイミングチャートである。 第２異常が発生した場合のコンデンサの電圧を示すタイミングチャートである。 第１異常が発生した場合のコンデンサの電圧を示すタイミングチャートである。 第４実施形態における第２異常が発生した場合のコンデンサの電圧を示すタイミングチャートである。 第１異常が発生した場合のコンデンサの電圧を示すタイミングチャートである。 他の実施形態におけるＡＤ変換装置を模式的に示す図である。 他の実施形態におけるＡＤ変換装置を模式的に示す図である。 他の実施形態におけるＡＤ変換装置を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態について説明する。本実施形態のＡＤ変換装置１０は、図１に示されるように、ＩＣ（すなわち、integrated circuit）チップ２０に搭載されており、外部の入力部３１、３２から入力されるアナログ信号の外部電圧をデジタル信号にＡＤ変換するように構成されている。なお、本実施形態では、理解を容易にするため、ＩＣチップ２０に、第１入力部３１から外部電圧としての第１検出電圧Ｖ１が入力されると共に、第２入力部３２から外部電圧としての第２検出電圧Ｖ２が入力される場合について説明する。但し、ＩＣチップ２０には、さらに複数の入力部からそれぞれ外部電圧としての検出電圧が入力されるようにしてもよい。

ＡＤ変換装置１０は、マルチプレクサ（すなわち、ＭＰＸ）１１と、サンプルホールド（以下では、単にＳ／Ｈという）回路１２と、変換部１３と、基準電圧入力部１４と、制御部１５とを備えている。

マルチプレクサ１１は、第１入力部３１と第１信号線４１を介して接続されていると共に、第２入力部３２と第２信号線４２を介して接続されている。本実施形態では、第１、第２信号線４１、４２は、ＩＣチップ２０の接続端子２１と第１、第２入力部３１、３２の端子との間に配置されるワイヤ等の信号線４１ａ、４２ａと、接続端子２１とＩＣチップ２０内に形成された配線パターン等の信号線４１ｂ、４２ｂとを有する構成とされている。なお、本実施形態では、マルチプレクサ１１が切替部に相当している。

そして、マルチプレクサ１１は、制御部１５からの制御信号に基づき、入力される複数の入力信号の中から１つの入力信号を選択し、Ｓ／Ｈ回路１２へと出力する。本実施形態では、マルチプレクサ１１には、入力信号として、第１入力部３１から第１検出電圧Ｖ１が入力されると共に第２入力部３２から第２検出電圧Ｖ２が入力される。また、マルチプレクサ１１には、具体的には後述するが、入力信号として、基準電圧入力部１４から第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が入力されると共に第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が入力される。

なお、本実施形態では、第１入力部３１および第２入力部３２は、圧力センサ、温度センサ、加速度センサ、角速度センサ等の各種センサ等で構成されており、特に図示しないが、内部にグランドと接続される接地回路を有している。本実施形態では、接地回路は、グランドと各入力部３１、３２の出力端子との間に配置されたコンデンサ等を有する構成とされており、ノイズを軽減するためのフィルタ回路としても機能する。言い換えると、本実施形態では、一般的なフィルタ回路を接地回路として利用している。

Ｓ／Ｈ回路１２は、マルチプレクサ１１と変換部１３との間に接続されるスイッチ１２ａと、スイッチ１２ａと変換部１３との間の接続点と、グランドとの間に接続されるコンデンサ１２ｂとを有している。そして、Ｓ／Ｈ回路１２は、スイッチ１２ａがオン状態になるとマルチプレクサ１１と接続され、コンデンサ１２ｂがマルチプレクサ１１から入力される電圧に基づいた電荷状態となる。つまり、Ｓ／Ｈ回路１２は、スイッチ１２ａがオン状態になると、マルチプレクサ１１から入力される電圧を保持する。

変換部１３は、コンパレータ等を有して構成されており、参照電源１３ａから印加される変換用基準電圧（例えば、５Ｖ）とグランド電圧（すなわち、所定電圧）との間の電圧を量子化（すなわち、デジタル化）可能に構成されている。そして、変換部１３は、制御部１５からの制御信号に基づいてＳ／Ｈ回路１２で保持された電圧をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号を制御部１５に出力する。

基準電圧入力部１４は、電源１４ａおよび抵抗１４ｂ等を有して構成されており、配線パターン等の信号線５１、５２を介してマルチプレクサ１１に接続され、マルチプレクサ１１に複数の基準電圧を入力する。本実施形態では、基準電圧入力部１４は、マルチプレクサ１１に、信号線５１を通じて第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を入力すると共に、信号線５２を通じて第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を入力する。なお、本実施形態では、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１は、電源１４ａの電圧に応じた値とされ、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２は、グランド電圧（すなわち、０Ｖ）とされている。

制御部１５は、例えば、マイクロコンピュータ、メモリ等の記憶部、その周辺回路にて構成され、記憶部等に記憶されたプログラムに従って所定の処理を実行する制御回路である。そして、制御部１５は、マルチプレクサ１１、Ｓ／Ｈ回路１２、変換部１３および外部回路等と接続されている。

制御部１５は、マルチプレクサ１１に制御信号を入力することにより、マルチプレクサ１１で選択される入力信号を決定して変化させる。また、制御部１５は、Ｓ／Ｈ回路１２に制御信号を入力することにより、スイッチ１２ａのオン状態、オフ状態を切り替える。さらに、制御部１５は、変換部１３に制御信号を入力することにより、変換部１３にＡＤ変換を実行させ、変換したデジタル信号を当該制御部１５に入力させる。そして、制御部１５は、変換部１３からデジタル信号が入力されると、必要に応じてデジタル信号を記憶部に記憶しつつ所定の処理を行う。本実施形態では、制御部１５は、所定の処理の１つとして、マルチプレクサ１１と各入力部３１、３２との間の第１、第２信号線４１、４２に断線が発生しているか否かの断線判定を実行する。

なお、制御部１５は、具体的には後述するが、断線判定を実行する場合には、マルチプレクサ１１に、断線判定にて判定される信号線を通じて入力される検出電圧を選択させる前に、当該検出電圧と異なる値の基準電圧を選択させる。例えば、本実施形態では、第１検出電圧Ｖ１の正常範囲が０〜３Ｖとされ、第２検出電圧Ｖ２の正常範囲が２〜５Ｖとされ、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が５Ｖとされ、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が０Ｖとされている。このため、制御部１５は、第１信号線４１の断線判定を実行する場合には、マルチプレクサ１１にて第１検出電圧Ｖ１が選択されるようにする前に、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が選択されるようにする。また、制御部１５は、第２信号線４２の断線判定を実行する場合には、マルチプレクサ１１にて第２検出電圧Ｖ２が選択されるようにする前に、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が選択されるようにする。そして、制御部１５は、第１検出電圧Ｖ１に応じたデジタル信号と第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じたデジタル信号とに基づき、第１信号線４１が断線しているか否かの第１断線判定（以下では、単に第１断線判定ともいう）を実行する。また、制御部１５は、第２検出電圧Ｖ２に応じたデジタル信号と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じたデジタル信号とに基づき、第２信号線４２が断線しているか否かの第２断線判定（以下では、単に第２断線判定ともいう）を実行する。

なお、第１検出電圧Ｖ１の正常範囲とは、第１検出電圧Ｖ１の取り得る範囲のことであり、第１所定範囲に相当している。また、第２検出電圧Ｖ２の正常範囲とは、第２検出電圧Ｖ２の取り得る範囲のことであり、第２所定範囲に相当している。

以上が本実施形態におけるＡＤ変換装置１０の構成である。次に、上記ＡＤ変換装置１０における制御部１５が実行する作動について、コンデンサ１２ｂの電圧を示す図２Ａ〜図２Ｃを参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、第１検出電圧Ｖ１の正常範囲が０〜３Ｖ、第２検出電圧Ｖ２の正常範囲が２〜５Ｖ、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が５Ｖ、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が０Ｖであるとして説明する。但し、以下の説明では、マルチプレクサ１１で第１検出電圧Ｖ１が選択された際の当該第１検出電圧Ｖ１が３Ｖであり、第２検出電圧Ｖ２が選択された際の当該第２検出電圧Ｖ２が２Ｖである例を説明する。また、図２Ａ〜図２Ｃでは、各時点の間にマルチプレクサ１１で選択される電圧を示している。そして、以下の処理は、例えば、連続して常に行われるようにしてもよいし、ＩＣチップ２０が起動された際のみに行われるようにしてもよいし、所定期間毎に行われるようにしてもよい。

まず、制御部１５は、図２Ａに示されるように、時点Ｔ１にて、マルチプレクサ１１に第１検出電圧Ｖ１を選択させると共に、スイッチ１２ａをオン状態にする。これにより、コンデンサ１２ｂは、第１検出電圧Ｖ１に基づいた電荷が蓄積され、第１検出電圧Ｖ１に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ１ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサ１２ｂの電圧に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。

次に、制御部１５は、時点Ｔ２にて、マルチプレクサ１１に第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を選択させると共に、スイッチ１２ａをオン状態にする。この際、時点Ｔ１で選択された第１検出電圧Ｖ１が３Ｖであり、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が０Ｖである。このため、コンデンサ１２ｂは、蓄積された電荷が基準電圧入力部１４のグランドから放出され、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ２ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサ１２ｂの電圧に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。

続いて、制御部１５は、時点Ｔ３にて、マルチプレクサ１１に第２検出電圧Ｖ２を選択させると共にスイッチ１２ａをオン状態にする。これにより、コンデンサ１２ｂは、第２検出電圧Ｖ２に基づいた電荷が蓄積され、第２検出電圧Ｖ２に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ３ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサ１２ｂの電圧に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。具体的には、制御部１５は、この時点では、所定の処理の１つとして第２断線判定を実行する。

すなわち、第２信号線４２に断線が発生していない場合には、図２Ａに示されるように、コンデンサ１２ｂは、第２検出電圧Ｖ２に応じた電圧となる。一方、第２信号線４２に断線が発生している場合には、図２Ｂに示されるように、マルチプレクサ１１で第２検出電圧Ｖ２が選択されるようにしても、コンデンサ１２ｂの電圧が変化しない。つまり、時点Ｔ２ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ３ａで生成されたデジタル信号とは、同じ信号となる。このため、制御部１５は、時点Ｔ２ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ３ａで生成されたデジタル信号とが同じ信号である場合には、第２信号線４２に断線が発生していると判定し、外部回路等に断線発生を報知させる制御信号を出力する。

なお、本実施形態では、上記のように、第２検出電圧Ｖ２の正常範囲は２〜５Ｖであり、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が０Ｖである。このため、第２信号線４２に断線が発生していない場合には、第２検出電圧Ｖ２に応じたデジタル信号が生成される前に、当該デジタル信号と異なる値となるデジタル信号が生成される。したがって、制御部１５は、時点Ｔ２ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ３ａで生成されたデジタル信号とが一致しているか否かを判定することにより、容易に第２断線判定を実行できる。また、本実施形態では、デジタル信号が一致するか否かを判定することで第２断線判定を実行しているが、当該判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第２基準電圧Ｖｒｅｆ２と第２検出電圧Ｖ２との電圧の変化に基づいた判定であるともいえる。

ここで、本明細書における同じ信号とは、変換誤差やリーク電流等の影響を含む略同じ信号であることを意味している。同様に、本明細書における２つのデジタル信号が一致するとは、変換誤差やリーク電流等の影響を含む略一致することを意味している。つまり、制御部１５は、２つのデジタル信号を比較する際、当該２つのデジタル信号が完全に一致する場合に加え、２つのデジタル信号の変化が所定範囲内である場合には、２つのデジタル信号が一致すると判定する。そして、制御部１５は、断線判定を実行する場合、２つのデジタル信号の差が所定範囲内であると断線が発生していると判定する。すなわち、制御部１５が実行する第２断線判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第２基準電圧Ｖｒｅｆ２と第２検出電圧Ｖ２との電圧の変化が所定範囲内である場合に第２信号線４２に断線が発生していると判定するものであるともいえる。

続いて、制御部１５は、図２Ａに示されるように、時点Ｔ４にて、マルチプレクサ１１に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択させると共に、スイッチ１２ａをオン状態にする。この際、時点Ｔ３で選択された第２検出電圧Ｖ２が２Ｖであり、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が５Ｖである。このため、コンデンサ１２ｂは、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧に基づいた電荷が蓄積され、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ４ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサ１２ｂの電圧に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。

次に、制御部１５は、時点Ｔ５にて、マルチプレクサ１１に第１検出電圧Ｖ１を選択させると共に、スイッチ１２ａをオン状態にする。この際、時点Ｔ５で選択された第１検出電圧Ｖ１が３Ｖであり、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が５Ｖである。このため、コンデンサ１２ｂは、蓄積された電荷の一部が第１入力部３１内の接地回路におけるグランドから放出され、第１検出電圧Ｖ１に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ５ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサ１２ｂの電圧に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。具体的には、制御部１５は、この時点では、所定の処理の１つとして第１断線判定を実行する。

すなわち、第１信号線４１に断線が発生していない場合には、図２Ａに示されるように、コンデンサ１２ｂは、第１検出電圧Ｖ１に応じた電圧となる。一方、第１信号線４１に断線が発生している場合には、図２Ｃに示されるように、マルチプレクサ１１で第１検出電圧Ｖ１が選択されるようにしても、コンデンサ１２ｂの電圧が変化しない。つまり、時点Ｔ４ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ５ａで生成されたデジタル信号とは、同じ信号となる。このため、制御部１５は、時点Ｔ４ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ５ａで生成されたデジタル信号とが同じ信号である場合には、第１信号線４１に断線が発生していると判定し、外部回路等に異常発生を報知させる制御信号を出力する。

なお、図２Ｃは、時点Ｔ２と時点Ｔ５との間において、第１信号線４１に断線が発生した場合のコンデンサ１２ｂの電圧を示している。

また、本実施形態では、上記のように、第１検出電圧Ｖ１の正常範囲は０〜３Ｖであり、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が５Ｖである。このため、第１信号線４１に断線が発生していない場合には、第１検出電圧Ｖ１に応じたデジタル信号が生成される前に、当該デジタル信号と異なる値となるデジタル信号が生成される。したがって、制御部１５は、時点Ｔ４ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ５ａで生成されたデジタル信号とが一致しているか否かを判定することにより、容易に第１断線判定を実行できる。また、本実施形態では、デジタル信号が一致するか否かを判定することで第１断線判定を実行しているが、当該判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と第１検出電圧Ｖ１との電圧の変化の有無に基づいた判定であるともいえる。そして、制御部１５は、上記のように第１断線判定を実行している。このため、第１断線判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と第１検出電圧Ｖ１との電圧の変化が所定範囲内である場合に第１信号線４１に断線が発生していると判定するものであるともいえる。

その後は、制御部１５は、時点Ｔ６以降にて、時点Ｔ２以降と同様の処理を行う。

以上説明したように、本実施形態では、断線判定にて判定される信号線を通じて入力される検出電圧をマルチプレクサ１１に選択させる前に、当該検出電圧と異なる値の基準電圧をマルチプレクサ１１に選択させている。そして、コンデンサ１２ｂで保持される電圧の変化の有無に基づいて断線判定を実行している。このため、断線判定を行うために各信号線にプルダウン抵抗を備える必要がなく、回路規模が大型化することを抑制できる。

また、本実施形態では、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１は、第１検出電圧Ｖ１の正常範囲と異なる値となるようにし、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２は、第２検出電圧Ｖ２の正常範囲と異なる値となるようにしている。そして、制御部１５は、第１断線判定を行う際には、第１検出電圧Ｖ１の前に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１がマルチプレクサ１１に選択されるようにしている。このため、制御部１５は、第１検出電圧Ｖ１に応じたデジタル信号と第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じたデジタル信号が一致するか否かを判定することにより、容易に第１断線判定を行うことができる。さらに、このように第１断線判定を行うことにより、第１検出電圧Ｖ１の正常範囲として０Ｖも含めることができ、適用範囲の拡大化を図ることもできる。

同様に、制御部１５は、第２断線判定を行う際には、第２検出電圧Ｖ２の前に第２基準電圧Ｖｒｅｆ２がマルチプレクサ１１に選択されるようにしている。このため、制御部１５は、第２検出電圧Ｖ２に応じたデジタル信号と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じたデジタル信号が一致するか否かを判定することにより、容易に第２断線判定を行うことができる。なお、このように第２断線判定を行うことにより、第２検出電圧Ｖ２の正常範囲として、上記範囲に加えて５Ｖを含めることもできる。

また、本実施形態では、上記のように、ＡＤ変換装置１０に第１、第２入力部３１、３２から第１、第２検出電圧Ｖ１、Ｖ２が入力される場合について説明した。しかしながら、本実施形態は、ＡＤ変換装置１０に３つ以上の検出電圧が入力される場合についても適用可能である。ＡＤ変換装置１０に３つ以上の検出電圧が入力される場合には、各検出電圧の正常範囲に応じて適宜基準電圧を追加、調整すればよい。そして、制御部１５は、各検出電圧の前に当該検出電圧の正常範囲と異なる値の基準電圧がマルチプレクサ１１で選択されるようにし、検出電圧のデジタル信号と基準電圧のデジタル信号とを比較して断線判定を行うようにすればよい。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態は、上記第１実施形態に対し、ＡＤ変換装置１０の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、図３に示されるように、マルチプレクサ１１には、第１入力部３１および第２入力部３２と共に、第３信号線４３を介して第３入力部３３が接続されている。なお、第３信号線４３は、第１、第２信号線４１、４２と同様の構成とされている。つまり、第３信号線４３は、ＩＣチップ２０の接続端子２１と第３入力部３３の端子との間に配置されるワイヤ等の信号線４３ａと、接続端子２１とＩＣチップ２０内に形成された配線パターン等の信号線４３ｂとを有する構成とされている。

そして、マルチプレクサ１１には、第１検出電圧Ｖ１および第２検出電圧Ｖ２と共に、第３入力部３３から第３検出電圧Ｖ３が入力されるようになっている。本実施形態では、第３検出電圧Ｖ３は、正常な値が０Ｖまたは５Ｖとされている。つまり、第３検出電圧Ｖ３は、正常な値が第１基準電圧Ｖｒｅｆ１または第２基準電圧Ｖｒｅｆ２と等しくされている。なお、本実施形態では、第３検出電圧Ｖ３が第３外部電圧に相当し、５Ｖが第１電圧に相当し、０Ｖが第２電圧に相当している。

また、基準電圧入力部１４は、マルチプレクサ１１に、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１および第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に加え、信号線５３を通じて第３基準電圧Ｖｒｅｆ３を入力するように構成されている。なお、本実施形態では、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３は、電源１４ａの電圧を分圧した電圧とされ、約２．５Ｖとされている。つまり、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３は、第３検出電圧Ｖ３の取り得る値の間の値とされている。

制御部１５は、上記第１実施形態と同様の構成とされているが、本実施形態では、さらに、第３入力部３３とマルチプレクサ１１との間の第３信号線４３に断線が発生しているか否かの第３断線判定（以下では、単に第３断線判定ともいう）を実行する。

以上が本実施形態におけるＡＤ変換装置１０の構成である。次に、上記ＡＤ変換装置１０における制御部１５が実行する作動について、コンデンサ１２ｂの電圧を示す図４Ａおよび図４Ｂを参照しつつ説明する。なお、第１検出電圧Ｖ１、第２検出電圧Ｖ２、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１、および第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に対する制御部１５の作動は上記第１実施形態と同様であるため、以下では第３検出電圧Ｖ３と第３基準電圧Ｖｒｅｆ３との関係についてのみ説明する。また、以下では、マルチプレクサ１１で第３検出電圧Ｖ３が選択された際の当該第３検出電圧Ｖ３が５Ｖである例を説明する。そして、図４Ａおよび図４Ｂでは、各時点の間にマルチプレクサ１１で選択される電圧を示している。

制御部１５は、時点Ｔ１１では、マルチプレクサ１１に第３検出電圧Ｖ３を選択させると共にスイッチ１２ａをオン状態にする。これにより、コンデンサ１２ｂは、第３検出電圧Ｖ３に基づいた電荷が蓄積され、第３検出電圧Ｖ３に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ１１ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサ１２ｂの電圧に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。

次に、制御部１５は、時点Ｔ１２にて、マルチプレクサ１１に第３基準電圧Ｖｒｅｆ３を選択させると共に、スイッチ１２ａをオン状態にする。この際、時点Ｔ１１で選択される第３検出電圧Ｖ３が５Ｖであり、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３が２．５Ｖであるため、コンデンサ１２ｂは、蓄積された電荷が基準電圧入力部１４のグランドから放出され、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ１２ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサ１２ｂの電圧に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。

続いて、制御部１５は、時点Ｔ１３にて、マルチプレクサ１１に第３検出電圧Ｖ３を選択させると共にスイッチ１２ａをオン状態にする。この際、時点Ｔ１３で選択される第３検出電圧Ｖ３が５Ｖであり、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３が２．５Ｖである。このため、第３信号線４３に断線が発生していない場合には、コンデンサ１２ｂは、第３検出電圧Ｖ３に応じた電荷が蓄積され、第３検出電圧Ｖ３に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ１３ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサ１２ｂの電圧に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。具体的には、制御部１５は、この時点では、所定の処理の１つとして第３断線判定を実行する。

すなわち、第３信号線４３に断線が発生していない場合には、図４Ａに示されるように、コンデンサ１２ｂは、第３検出電圧Ｖ３に応じた電圧となる。一方、第３信号線４３に断線が発生している場合には、図４Ｂに示されるように、マルチプレクサ１１で第３検出電圧Ｖ３が選択されるようにしても、コンデンサ１２ｂの電圧が変化しない。つまり、時点Ｔ１２ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ１３ａで生成されたデジタル信号とは、同じ信号となる。このため、制御部１５は、時点Ｔ１２ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ１３ａで生成されたデジタル信号とが同じ信号である場合には、第３信号線４３に断線が発生していると判定し、外部回路等に異常発生を報知させる制御信号を出力する。

なお、図４Ｂは、時点Ｔ１２と時点Ｔ１３との間において、第３信号線４３に断線が発生した場合のコンデンサ１２ｂの電圧を示している。

また、本実施形態では、上記のように、第３検出電圧Ｖ３の正常な値は０Ｖまたは５Ｖであり、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３が２．５Ｖである。このため、第３信号線４３に断線が発生していない場合には、第３検出電圧Ｖ３に応じたデジタル信号が生成される前に、当該デジタル信号と異なる値となるデジタル信号が生成される。したがって、制御部１５は、時点Ｔ１２ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ１３ａで生成されたデジタル信号とが一致しているか否かを判定することにより、容易に第３断線判定を実行できる。また、本実施形態では、デジタル信号が一致するか否かを判定することで第３断線判定を実行しているが、当該判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第３基準電圧Ｖｒｅｆ３と第３検出電圧Ｖ３との電圧の変化の有無に基づいた判定であるともいえる。そして、制御部１５は、上記のように第３断線判定を実行している。このため、第３断線判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第３基準電圧Ｖｒｅｆ３と第３検出電圧Ｖ３との電圧の変化が所定範囲内である場合に第３信号線４３に断線が発生していると判定するものであるともいえる。

その後は、制御部１５は、時点Ｔ１４以降にて、時点Ｔ１２以降と同様の処理を行う。なお、上記では、選択される第３検出電圧Ｖ３が５Ｖである例について説明したが、選択される第３検出電圧が０Ｖである場合についても同様である。

以上説明したように、本実施形態では、２つの電圧のいずれか一方の電圧となる第３検出電圧Ｖ３が第３信号線４３を通じて入力されるようになっており、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３が第３検出電圧Ｖ３と異なる値とされている。そして、制御部１５は、第３断線判定を行う際には、第３検出電圧Ｖ３の前に第３基準電圧Ｖｒｅｆ３がマルチプレクサ１１に選択されるようにしている。このため、制御部１５は、第３検出電圧Ｖ３に応じたデジタル信号と第３基準電圧Ｖｒｅｆ３に応じたデジタル信号とが一致するか否かを判定することにより、容易に第３断線判定を行うことができる。

また、本実施形態では、２つの電圧のいずれか一方の電圧となる第３検出電圧Ｖ３が入力される第３信号線４３の断線判定も実行でき、検出電圧の適用可能範囲を広げることができる。

さらに、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３は、第３検出電圧Ｖ３と異なる値であって、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２との間の値とされている。このため、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１および第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を生成する基準電圧入力部１４に対して適宜抵抗１４ｂを追加すればよく、回路が複雑になることを抑制できる。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。本実施形態は、上記第１実施形態に対し、基準電圧入力部１４に異常が発生しているか否かの異常判定等も行えるようにしたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態のＡＤ変換装置１０は、上記第１実施形態と同様の構成とされている。但し、本実施形態の制御部１５は、基準電圧入力部１４に異常が発生しているか否かを含む異常判定を行う。なお、ここでの基準電圧入力部１４の異常とは、基準電圧入力部１４内の故障に加え、基準電圧入力部１４とマルチプレクサ１１とを接続する信号線５１、５２に断線が発生している場合を含むものである。つまり、ここでの基準電圧入力部１４に異常が発生しているとは、基準電圧入力部１４内に故障が発生していること、および信号線５１、５２に断線が発生していることの少なくともいずれか一方が発生していることを意味している。以下では、基準電圧入力部１４内の故障、および信号線５１の断線の少なくともいずれか一方が発生していることを第１異常ともいい、第１異常が発生しているか否かの判定を第１異常判定ともいう。また、基準電圧入力部１４内の故障、および信号線５２の断線の少なくともいずれか一方が発生していることを第２異常ともいい、第２異常が発生しているか否かの判定を第２異常判定ともいう。

次に、上記ＡＤ変換装置１０における制御部１５が実行する作動について、コンデンサ１２ｂの電圧を示す図５Ａ〜図５Ｃを参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態と同様に、第１検出電圧Ｖ１の正常範囲が０〜３Ｖ、第２検出電圧Ｖ２の正常範囲が２〜５Ｖ、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が５Ｖ、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が０Ｖであるとして説明する。また、以下では、マルチプレクサ１１で第１検出電圧Ｖ１が選択された際の当該第１検出電圧Ｖ１が３Ｖであり、第２検出電圧Ｖ２が選択された際の当該第２検出電圧Ｖ２が２Ｖである例を説明する。そして、図５Ａ〜図５Ｃでは、各時点の間にマルチプレクサ１１で選択される電圧を示している。

まず、制御部１５は、時点Ｔ２１にて、上記時点Ｔ１と同様の処理を行い、時点Ｔ２１ａにて、上記時点Ｔ１ａと同様の処理を行う。

次に、制御部１５は、時点Ｔ２２にて、マルチプレクサ１１に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択させると共に、スイッチ１２ａをオン状態にする。この際、時点Ｔ２１で選択される第１検出電圧Ｖ１が３Ｖであり、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が５Ｖである。このため、コンデンサ１２ｂは、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧に基づいた電荷が蓄積され、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ２２ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサに蓄積された電荷に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。

続いて、制御部１５は、時点Ｔ２３にて、マルチプレクサ１１に第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を選択させると共に、スイッチ１２ａをオン状態にする。この際、時点Ｔ２２で選択される第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が５Ｖであり、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が０Ｖである。このため、コンデンサ１２ｂは、蓄積された電荷が基準電圧入力部１４のグランドから放出され、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ２３ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサ１２ｂの電圧に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。具体的には、制御部１５は、この時点では、所定の処理の１つとして第２異常判定を実行する。

すなわち、第２異常が発生していない場合には、図５Ａに示されるように、コンデンサ１２ｂは、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じた電圧となる。一方、第２異常が発生している場合には、図５Ｂに示されるように、マルチプレクサ１１で第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が選択されるようにしても、コンデンサ１２ｂの電圧が変化しない。つまり、時点Ｔ２２ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ２３ａで生成されたデジタル信号とは、同じ信号となる。このため、制御部１５は、時点Ｔ２２ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ２３ａで生成されたデジタル信号とが同じ信号である場合には、第２異常が発生していると判定し、外部回路等に第２異常が発生していることを報知させる制御信号を出力する。

なお、本実施形態では、上記のように、第１検出電圧Ｖ１の正常範囲は０〜３Ｖであり、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が０Ｖである。このため、第１検出電圧Ｖ１の直後に第２基準電圧Ｖｒｅｆ２がデジタル信号に変換されるようにし、第１検出電圧Ｖ１に応じたデジタル信号と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じたデジタル信号とを比較した場合、第１検出電圧Ｖ１として０Ｖが入力されると、第２異常が発生しているか否かを判定することができない。したがって、本実施形態では、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２の前に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１がデジタル信号に変換されるようにし、第２異常が発生していない場合には、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２がデジタル信号に変換される前に当該デジタル信号と異なるデジタル信号が生成されるようにしている。これにより、制御部１５は、時点Ｔ２２ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ２３ａで生成されたデジタル信号とが一致しているか否かを判定することにより、容易に第２異常判定を実行できる。また、本実施形態では、デジタル信号が一致するか否かを判定することで第２異常判定を実行しているが、当該判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２との電圧の変化の有無に基づいた判定であるともいえる。そして、制御部１５は、上記のように第２異常判定を実行している。このため、第２異常判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２との電圧の変化が所定範囲内である場合に第２異常が発生していると判定するものであるともいえる。

続いて、制御部１５は、図５Ａに示されるように、時点Ｔ２４にて、上記時点Ｔ３と同様の処理を行い、時点Ｔ２４ａにて、上記時点Ｔ３ａと同様の処理を行う。

次に、制御部１５は、時点Ｔ２５にて、マルチプレクサ１１に第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を選択させると共に、スイッチ１２ａをオン状態にする。この際、時点Ｔ２４で選択される第２検出電圧Ｖ２が２Ｖであり、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が０Ｖである。このため、コンデンサ１２ｂは、蓄積された電荷が基準電圧入力部１４のグランドから放出され、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ２５ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサ１２ｂの電圧に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。

続いて、制御部１５は、時点Ｔ２６にて、マルチプレクサ１１に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択させると共に、スイッチ１２ａをオン状態にする。これにより、コンデンサ１２ｂは、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に基づいた電荷が蓄積され、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じた電圧となる。そして、制御部１５は、時点Ｔ２６ａにてスイッチ１２ａをオフ状態にし、変換部１３にコンデンサ１２ｂの電圧に基づいたデジタル信号を生成させ、当該デジタル信号を入力させる。その後、当該デジタル信号を用いた所定の処理を実行する。具体的には、制御部１５は、この時点では、所定の処理の１つとして第１異常判定を実行する。

すなわち、第１異常が発生していない場合には、図５Ａに示されるように、コンデンサ１２ｂは、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じた電圧となる。一方、第１異常が発生している場合には、図５Ｃに示されるように、マルチプレクサ１１で第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が選択されるようにしても、コンデンサ１２ｂの電圧が変化しない。つまり、時点Ｔ２５ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ２６ａで生成されたデジタル信号とは、同じ信号となる。このため、制御部１５は、時点Ｔ２５ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ２６ａで生成されたデジタル信号とが同じ信号である場合には、第１異常が発生していると判定し、外部回路等に異常発生を報知させる制御信号を出力する。

なお、図５Ｃは、時点Ｔ２３と時点Ｔ２６との間において、第１異常が発生した場合のコンデンサ１２ｂの電圧を示している。

また、本実施形態では、上記のように、第２検出電圧Ｖ２の正常範囲は２〜５Ｖであり、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が５Ｖである。このため、第２検出電圧Ｖ２の直後に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１がデジタル信号に変換されるようにし、第２検出電圧Ｖ２に応じたデジタル信号と第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じたデジタル信号とを比較した場合、第２検出電圧Ｖ２として５Ｖが入力されると、第１異常が発生しているか否かを判定することができない。したがって、本実施形態では、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の前に第２基準電圧Ｖｒｅｆ２がデジタル信号に変換されるようにし、第１異常が発生していない場合には、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１がデジタル信号に変換される前に当該デジタル信号と異なるデジタル信号が生成されるようにしている。これにより、制御部１５は、時点Ｔ２５ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ２６ａで生成されたデジタル信号とが一致しているか否かを判定することにより、容易に第１異常判定を実行できる。また、本実施形態では、デジタル信号が一致するか否かを判定することで第１断線判定を実行しているが、当該判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第２基準電圧Ｖｒｅｆ２と第１基準電圧Ｖｒｅｆ１との電圧の変化の有無に基づいた判定であるともいえる。そして、制御部１５は、上記のように第１異常判定を実行している。このため、第１異常判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第２基準電圧Ｖｒｅｆ２と第１基準電圧Ｖｒｅｆ１との電圧の変化が所定範囲内である場合に第１異常が発生していると判定するものであるともいえる。

続いて、制御部１５は、図５Ａに示されるように、時点Ｔ２７にて、上記時点Ｔ５と同様の処理を行い、時点Ｔ２７ａにて、上記時点Ｔ５ａと同様の処理を行う。その後は、制御部１５は、時点Ｔ２８以降にて、時点Ｔ２２以降と同様の処理を行う。

以上説明したように、本実施形態では、第１、第２異常判定も実行しているため、ＡＤ変換装置１０の異常をさらに高精度に判定できる。

また、制御部１５は、第１異常判定を実行する際には、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の前に第２基準電圧Ｖｒｅｆ２がマルチプレクサ１１に選択されるようにしている。また、制御部１５は、第２異常判定を実行する際には、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２の前に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１がマルチプレクサ１１に選択されるようにしている。このため、制御部１５は、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じたデジタル信号と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じたデジタル信号が一致するか否かを判定することにより、容易に第１異常判定および第２異常判定を行うことができる。

さらに、本実施形態では、制御部１５は、マルチプレクサ１１で選択される電圧の順番を変化させることにより、第１異常判定および第２異常判定を行っている。つまり、本実施形態では、第１異常判定および第２異常判定を行うために新たな回路を追加する必要がない。したがって、本実施形態では、回路規模が大型化することを抑制しつつ、第１異常判定および第２異常判定を実行できる。

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。本実施形態は、上記第１実施形態に対して第１検出電圧Ｖ１および第２検出電圧Ｖ２の正常範囲を変更し、さらに上記第３実施形態のように、第１異常判定および第２異常判定を行うようにしたものである。その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態のＡＤ変換装置１０は、上記第１実施形態と同様の構成とされている。但し、本実施形態では、第１検出電圧Ｖ１の正常範囲が１〜３Ｖとされ、第２検出電圧Ｖ２の正常範囲が２〜４Ｖとされている。つまり、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１および第２基準電圧Ｖｒｅｆ２は、第１検出電圧Ｖ１および第２検出電圧Ｖ２とそれぞれ異なる値とされている。

次に、上記ＡＤ変換装置１０における制御部１５が実行する作動について、コンデンサ１２ｂの電圧を示す図２Ａ、図６Ａ、図６Ｂを参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、上記のように、第１検出電圧Ｖ１の正常範囲が１〜３Ｖ、第２検出電圧Ｖ２の正常範囲が２〜４Ｖ、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が５Ｖ、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が０Ｖである。また、以下の説明では、マルチプレクサ１１で第１検出電圧Ｖ１が選択された際の当該第１検出電圧Ｖ１が３Ｖであり、第２検出電圧Ｖ２が選択された際の当該第２検出電圧Ｖ２が２Ｖである例を説明する。そして、図６Ａおよび図６Ｂでは、各時点の間にマルチプレクサ１１で選択される電圧を示している。

本実施形態の制御部１５の作動は、基本的には上記第１実施形態で説明したのと同様である。そして、制御部１５は、時点Ｔ２ａでは、所定の処理の１つとして、第２異常判定を実行する。

すなわち、第２異常が発生していない場合には、図２Ａに示されるように、コンデンサ１２ｂは、時点Ｔ２から第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じた電圧に変化する。一方、第２異常が発生している場合には、図６Ａに示されるように、マルチプレクサ１１で第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が選択されるようにしても、コンデンサ１２ｂの電圧が変化しない。つまり、時点Ｔ１ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ２ａで生成されたデジタル信号とは、同じ信号となる。このため、制御部１５は、時点Ｔ１ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ２ａで生成されたデジタル信号とが同じ信号である場合には、第２異常が発生していると判定し、外部回路等に異常発生を報知させる制御信号を出力する。

なお、本実施形態では、上記のように、第１検出電圧Ｖ１の正常範囲は１〜３Ｖであり、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が０Ｖである。このため、第２異常が発生していない場合には、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じたデジタル信号が生成される前に、当該デジタル信号と異なる値となるデジタル信号が生成される。したがって、制御部１５は、時点Ｔ１ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ２ａで生成されたデジタル信号とが一致しているか否かを判定することにより、容易に第２異常判定を実行できる。そして、制御部１５は、上記のように第２異常判定を実行している。このため、第２異常判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第１検出電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２との電圧の変化が所定範囲内である場合に第２異常が発生していると判定するものであるともいえる。

また、制御部１５は、時点Ｔ４ａでは、所定の処理の１つとして、第１異常判定を実行する。

すなわち、第１異常が発生していない場合には、図２Ａに示されるように、コンデンサ１２ｂは、時点Ｔ４から第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じた電圧に変化する。一方、第１異常が発生している場合には、図６Ｂに示されるように、マルチプレクサ１１で第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が選択されるようにしても、コンデンサ１２ｂの電圧が変化しない。つまり、時点Ｔ３ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ４ａで生成されたデジタル信号とは、同じ信号となる。このため、制御部１５は、時点Ｔ３ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ４ａで生成されたデジタル信号とが同じ信号である場合には、第１異常が発生していると判定し、外部回路等に異常発生を報知させる制御信号を出力する。

なお、本実施形態では、上記のように、第２検出電圧Ｖ２の正常範囲は２〜４Ｖであり、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が５Ｖである。このため、第１異常が発生していない場合には、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じたデジタル信号が生成される前に、当該デジタル信号と異なる値となるデジタル信号が生成される。したがって、制御部１５は、時点Ｔ３ａで生成されたデジタル信号と時点Ｔ４ａで生成されたデジタル信号とが一致しているか否かを判定することにより、容易に第１異常判定を実行できる。そして、制御部１５は、上記のように第１異常判定を実行している。このため、第１異常判定は、Ｓ／Ｈ回路１２のコンデンサ１２ｂで保持される第２検出電圧Ｖ２と第１基準電圧Ｖｒｅｆ１との電圧の変化が所定範囲内である場合に第１異常が発生していると判定するものであるともいえる。

以上説明したように、本実施形態では、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１および第２基準電圧Ｖｒｅｆ２は、第１検出電圧Ｖ１および第２検出電圧Ｖ２とそれぞれ異なる値とされている。このため、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の前に第２検出電圧Ｖ２がマルチプレクサ１１に選択されるようにしても、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じたデジタル信号と第２検出電圧Ｖ２に応じたデジタル信号とは異なる値となる。つまり、第２断線判定の際に使用する第２検出電圧Ｖ２をそのまま利用できる。同様に、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２の前に第１検出電圧Ｖ１がマルチプレクサ１１に選択されるようにしても、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じたデジタル信号と第１検出電圧Ｖ１に応じたデジタル信号とは異なる値となる。つまり、第１断線判定の際に使用する第１検出電圧Ｖ１をそのまま利用できる。

このため、上記第３実施形態と比較すれば、第１異常判定を行うのに第２基準電圧Ｖｒｅｆ２がマルチプレクサ１１で選択されるようにする必要がなく、第２異常判定を行うのに第１基準電圧Ｖｒｅｆ１がマルチプレクサ１１で選択されるようにする必要がない。したがって、本実施形態によれば、第１断線判定、第２断線判定、第１異常判定、および第２異常判定の全ての判定を行うに必要な総期間を短くできる。

なお、本実施形態では、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１および第２基準電圧Ｖｒｅｆ２は、第１検出電圧Ｖ１および第２検出電圧Ｖ２と異なる値とされている。このため、第２検出電圧Ｖ２の前に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が変換されるようにしても、第２検出電圧Ｖ２と第１基準電圧Ｖｒｅｆ１とは異なる値となる。したがって、第２検出電圧Ｖ２の前に、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が変換されるようにしてもよい。同様に、第１検出電圧Ｖ１の前に第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が変換されるようにしてもよい。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

例えば、上記各実施形態において、マルチプレクサ１１、Ｓ／Ｈ回路１２、変換部１３、基準電圧入力部１４、制御部１５は、共通のＩＣチップ２０に搭載されていなくてもよい。例えば、上記第１、第３、第４実施形態では、図７に示されるように、基準電圧入力部１４は、ＩＣチップ２０に搭載されておらず、別のチップに搭載されていてもよい。同様に、上記第２実施形態において、基準電圧入力部１４は、ＩＣチップ２０に搭載されていなくてもよい。また、特に図示しないが、例えば、ＩＣチップ２０が車両に搭載されて用いられる場合には、制御部１５は、ＩＣチップ２０に搭載されておらず、車両ＥＣＵ（すなわち、Engine Control Unit）が上記各実施形態の制御部１５の機能を発揮するようにしてもよい。

また、上記各実施形態において、制御部１５が複数備えられ、各制御部１５が上記の機能をそれぞれ発揮するようにしてもよい。例えば、マルチプレクサ１１を制御する制御部、Ｓ／Ｈ回路１２を制御する制御部、変換部１３を制御する制御部がそれぞれ別体として備えられていてもよい。

さらに、上記各実施形態では、変換部１３には、参照電源１３ａから変換用基準電圧が入力されるが、図８に示されるように、参照電源１３ａを備えず、基準電圧入力部１４から変換用基準電圧が入力されるようにしてもよい。これによれば、部品点数の削減を図ることができ、さらに回路規模の縮小化を図ることができる。

また、上記各実施形態において、制御部１５は、基準電圧入力部１４から入力される基準電圧を利用し、変換部１３が基準電圧に応じたデジタル信号を生成した際に当該デジタル信号に基づき、変換部１３の異常判定を行うようにしてもよい。つまり、基準電圧入力部１４から入力される基準電圧を別の用途に用いてもよい。言い換えると、変換部１３の異常判定を行う基準電圧を生成する基準電圧生成部に、上記各実施形態の基準電圧入力部１４としての機能を持たせるようにしてもよい。これによれば、部品点数が増加することを抑制しつつ、機能の向上を図ることができる。

そして、上記各実施形態において、制御部１５は、コンデンサ１２ｂの電圧を直接読み取り、当該コンデンサ１２ｂの電圧の変化の有無によって各判定を実行するようにしてもよい。なお、このように判定を行う場合であっても、検出誤差等を考慮し、コンデンサ１２の電圧の変化が所定範囲内である場合に断線または異常が発生していると判定するようにすることが好ましい。

また、上記第１、第３、第４実施形態において、図９に示されるように、電源１４ａとマルチプレクサ１１との間に抵抗１４ｂを配置しない構成としてもよいし、基準電圧入力部１４のグランドとマルチプレクサ１１との間に抵抗１４ｂを配置しない構成としてもよい。なお、特に図示しないが、第２実施形態においても同様である。

さらに、上記各実施形態を適宜組み合わせてもよい。例えば、上記第２実施形態を上記第３、第４実施形態に組み合わせ、第３入力部３３から第３検出電圧Ｖ３が入力されるようにしてもよい。

そして、上記各実施形態において記憶媒体またはメモリは、すべて非一時的実体的記録媒体である。

１１ マルチプレクサ（切替部）
１２ サンプルホールド回路
１３ 変換部
１４ 基準電圧入力部
１５ 制御部
３１、３２、３３ 第１〜第３入力部
４１、４２、４３ 第１〜第３信号線

Claims (8)

1. 複数の入力部（３１、３２、３３）から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換装置であって、
   前記複数の入力部と信号線（４１、４２、４３）を介して接続され、前記複数の入力部からそれぞれアナログ信号である外部電圧（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）が入力されると共に、複数の前記外部電圧から１つの前記外部電圧を選択して出力する切替部（１１）と、
   前記切替部から出力される前記外部電圧に応じた電圧を保持するサンプルホールド回路（１２）と、
   前記サンプルホールド回路で保持された電圧に基づいてアナログ−デジタル変換する変換部（１３）と、
   前記切替部にて選択される前記外部電圧を決定すると共に、前記信号線に断線が発生しているか否かの断線判定を実行する制御部（１５）と、を備え、
   前記切替部と接続され、前記切替部に所定の基準電圧（Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２、Ｖｒｅｆ３）を入力する基準電圧入力部（１４）を有し、
   前記制御部は、前記断線判定では、当該断線判定にて判定される前記信号線を通じて入力される前記外部電圧を前記切替部に選択させる前に、前記外部電圧と異なる値とされた前記基準電圧を前記切替部に選択させ、前記外部電圧を選択させた後、前記サンプルホールド回路で保持される前記基準電圧と前記外部電圧との電圧の変化の有無に基づき、前記電圧の変化が所定範囲内である場合に前記信号線に断線が発生していると判定し、
   前記切替部には、前記複数の入力部の１つである第１入力部（３１）から第１所定範囲内の第１外部電圧（Ｖ１）が入力されると共に、前記複数の入力部の１つである第２入力部（３２）から第２所定範囲内の第２外部電圧（Ｖ２）が入力され、さらに、前記基準電圧入力部から前記第１所定範囲内の値と異なる値とされた第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）、および前記第２所定範囲と異なる値であって、前記第１基準電圧と異なる値とされた第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）が入力され、
   さらに、前記制御部は、前記断線判定では、
   前記切替部にて、前記第１外部電圧が選択される前に前記第１基準電圧が選択されるようにし、前記第１外部電圧を選択させた後、前記サンプルホールド回路で保持される前記第１基準電圧と前記第１外部電圧との電圧の変化の有無に基づき、当該電圧の変化が所定範囲内である場合に前記第１入力部と前記切替部との間の前記信号線に断線が発生していると判定する第１断線判定と、
   前記切替部にて、前記第２外部電圧が選択される前に前記第２基準電圧が選択されるようにし、前記第２外部電圧を選択させた後、前記サンプルホールド回路で保持される前記第２基準電圧と前記第２外部電圧との電圧の変化の有無に基づき、当該電圧の変化が所定範囲内である場合に前記第２入力部と前記切替部との間の前記信号線に断線が発生していると判定する第２断線判定と、を行うアナログ−デジタル変換装置。
2. 前記切替部には、前記複数の入力部の１つである第３入力部（３３）から第１電圧または第２電圧である第３外部電圧（Ｖ３）が入力され、さらに、前記基準電圧入力部から前記第１電圧と前記第２電圧との間の値とされた第３基準電圧（Ｖｒｅｆ３）が入力され、
   前記制御部は、前記断線判定では、
   前記切替部にて、前記第３外部電圧が選択される前に前記第３基準電圧が選択されるようにし、前記第３外部電圧を選択させた後、前記サンプルホールド回路で保持される前記第３基準電圧と前記第３外部電圧との電圧の変化の有無に基づき、当該電圧の変化が所定範囲内である場合に前記第３入力部と前記切替部との間の前記信号線に断線が発生していると判定する第３断線判定を行う請求項１に記載のアナログ−デジタル変換装置。
3. 前記第１基準電圧は、前記第２所定範囲内に含まれ、
   前記第２基準電圧は、前記第１所定範囲内に含まれており、
   前記制御部は、前記切替部にて、前記第１基準電圧と前記第２基準電圧とが連続して選択されるようにし、前記サンプルホールド回路で保持される前記第１基準電圧と前記第２基準電圧との電圧の変化の有無に基づき、当該電圧の変化が所定範囲内である場合に前記基準電圧入力部に異常が発生していると判定する異常判定を実行する請求項１または２に記載のアナログ−デジタル変換装置。
4. 前記第１基準電圧は、前記第１所定範囲外の値であり、
   前記第２基準電圧は、前記第２所定範囲外の値であり、
   前記制御部は、前記切替部にて、前記第１基準電圧または前記第２基準電圧が選択される前に、前記第１外部電圧または前記第２外部電圧が選択されるようにし、前記第１基準電圧または前記第２基準電圧を選択させた後、前記サンプルホールド回路で保持される前記第１外部電圧または前記第２外部電圧と前記第１基準電圧または前記第２基準電圧との電圧の変化の有無に基づき、当該電圧の変化が所定範囲内である場合に前記基準電圧入力部に異常が発生していると判定する異常判定を実行する請求項１または２に記載のアナログ−デジタル変換装置。
5. 前記変換部は、変換用基準電圧と所定電圧との間の範囲の電圧を量子化可能に構成され、
   前記基準電圧入力部は、前記変換部に接続され、前記変換用基準電圧を前記変換部に印加する請求項１ないし４のいずれか１つに記載のアナログ−デジタル変換装置。
6. 複数の入力部（３１、３２、３３）から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換装置であって、
   前記複数の入力部と信号線（４１、４２、４３）を介して接続され、前記複数の入力部からそれぞれアナログ信号である外部電圧（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）が入力されると共に、複数の前記外部電圧から１つの前記外部電圧を選択して出力する切替部（１１）と、
   前記切替部から出力される前記外部電圧に応じた電圧を保持するサンプルホールド回路（１２）と、
   前記サンプルホールド回路で保持された電圧に基づいてアナログ−デジタル変換する変換部（１３）と、
   前記切替部にて選択される前記外部電圧を決定すると共に、前記信号線に断線が発生しているか否かの断線判定を実行する制御部（１５）と、を備え、
   前記切替部と接続され、前記切替部に所定の基準電圧（Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２、Ｖｒｅｆ３）を入力する基準電圧入力部（１４）を有し、
   前記制御部は、前記断線判定では、当該断線判定にて判定される前記信号線を通じて入力される前記外部電圧を前記切替部に選択させる前に、前記外部電圧と異なる値とされた前記基準電圧を前記切替部に選択させ、前記外部電圧を選択させた後、前記サンプルホールド回路で保持される前記基準電圧と前記外部電圧との電圧の変化の有無に基づき、前記電圧の変化が所定範囲内である場合に前記信号線に断線が発生していると判定し、
   前記変換部は、変換用基準電圧と所定電圧との間の範囲の電圧を量子化可能に構成され、
   前記基準電圧入力部は、前記変換部に接続され、前記変換用基準電圧を前記変換部に印加し、
   さらに、前記制御部は、前記基準電圧入力部で生成される前記基準電圧を前記変換部にてアナログ−デジタル変換させた際、変換されたデジタル信号に基づいて前記変換部の異常判定を実行するアナログ−デジタル変換装置。
7. 前記制御部は、前記基準電圧入力部で生成される前記基準電圧を前記変換部にてアナログ−デジタル変換させた際、変換されたデジタル信号に基づいて前記変換部の異常判定を実行する請求項１ないし５のいずれか１つに記載のアナログ−デジタル変換装置。
8. 複数の入力部（３１、３２、３３）から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換装置であって、
   前記複数の入力部と信号線（４１、４２、４３）を介して接続され、前記複数の入力部からそれぞれアナログ信号である外部電圧（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）が入力されると共に、複数の前記外部電圧から１つの前記外部電圧を選択して出力する切替部（１１）と、
   前記切替部から出力される前記外部電圧に応じた電圧を保持するサンプルホールド回路（１２）と、
   前記サンプルホールド回路で保持された電圧に基づいてアナログ−デジタル変換する変換部（１３）と、
   前記切替部にて選択される前記外部電圧を決定すると共に、前記信号線に断線が発生しているか否かの断線判定を実行する制御部（１５）と、を備え、
   前記切替部と接続され、前記切替部に所定の基準電圧（Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２、Ｖｒｅｆ３）を入力する基準電圧入力部（１４）を有し、
   前記制御部は、前記断線判定では、当該断線判定にて判定される前記信号線を通じて入力される前記外部電圧を前記切替部に選択させる前に、前記外部電圧と異なる値とされた前記基準電圧を前記切替部に選択させ、前記外部電圧を選択させた後、前記サンプルホールド回路で保持される前記基準電圧と前記外部電圧との電圧の変化の有無に基づき、前記電圧の変化が所定範囲内である場合に前記信号線に断線が発生していると判定し、
   前記制御部は、前記基準電圧入力部で生成される前記基準電圧を前記変換部にてアナログ−デジタル変換させた際、変換されたデジタル信号に基づいて前記変換部の異常判定を実行するアナログ−デジタル変換装置。

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