知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024060507
(43)【公開日】2024-05-02
(54)【発明の名称】物理量出力回路
(51)【国際特許分類】
H03F 1/30 20060101AFI20240424BHJP
【ＦＩ】
H03F1/30 220
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022167922
(22)【出願日】2022-10-19
(71)【出願人】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松並 和宏
【テーマコード（参考）】
5J500
【Ｆターム（参考）】
5J500AA01
5J500AC04
5J500AC21
5J500AC36
5J500AC97
5J500AF11
5J500AF12
5J500AH10
5J500AH25
5J500AH27
5J500AH42
5J500AK41
5J500AS15
5J500AT01
(57)【要約】
【課題】物理量出力回路において、外部装置の電源電圧が変動した場合、内部電源電圧を生成する電源電圧回路からアンプへ流れる電流も変動してしまう。
【解決手段】物理量検知結果に応じた第１出力電圧を出力する物理量出力回路であって、第１出力電圧を出力する第１出力端子と、外部電源電圧が入力される電源端子と、基準電圧が入力される基準端子と、外部電源電圧から内部電源電圧を生成する電源電圧回路と、物理量検知結果に応じた第１入力信号が入力され、第１入力信号に応じた第１出力電圧を第１出力端子に出力する第１出力アンプと、電源端子と第１出力端子の間に接続されている第１抵抗と、第１出力端子と基準端子の間に接続されている第２抵抗とを備え、外部電源電圧が定常状態の場合は、第１出力電圧の変動によらず、電源電圧回路から第１出力アンプへ流れる電流が一定値である物理量出力回路を提供する。
【選択図】図３
【解決手段】物理量検知結果に応じた第１出力電圧を出力する物理量出力回路であって、第１出力電圧を出力する第１出力端子と、外部電源電圧が入力される電源端子と、基準電圧が入力される基準端子と、外部電源電圧から内部電源電圧を生成する電源電圧回路と、物理量検知結果に応じた第１入力信号が入力され、第１入力信号に応じた第１出力電圧を第１出力端子に出力する第１出力アンプと、電源端子と第１出力端子の間に接続されている第１抵抗と、第１出力端子と基準端子の間に接続されている第２抵抗とを備え、外部電源電圧が定常状態の場合は、第１出力電圧の変動によらず、電源電圧回路から第１出力アンプへ流れる電流が一定値である物理量出力回路を提供する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物理量検知結果に応じた第１出力電圧を出力する物理量出力回路であって、
前記第１出力電圧を出力する第１出力端子と、
外部電源電圧が入力される電源端子と、
基準電圧が入力される基準端子と、
前記外部電源電圧から内部電源電圧を生成する電源電圧回路と、
前記電源電圧回路に接続されて前記内部電源電圧が印加され、前記基準端子に接続され前記基準電圧が印加され、前記物理量検知結果に応じた第１入力信号が入力され、前記第１入力信号に応じた前記第１出力電圧を前記第１出力端子に出力する第１出力アンプと、
前記電源端子と前記第１出力端子の間に接続されている第１抵抗と、
前記第１出力端子と前記基準端子の間に接続されている第２抵抗と
を備え、
前記外部電源電圧が定常状態の場合は、前記第１出力電圧の変動によらず、前記電源電圧回路から前記第１出力アンプへ流れる電流が一定値である物理量出力回路。
前記第１出力電圧を出力する第１出力端子と、
外部電源電圧が入力される電源端子と、
基準電圧が入力される基準端子と、
前記外部電源電圧から内部電源電圧を生成する電源電圧回路と、
前記電源電圧回路に接続されて前記内部電源電圧が印加され、前記基準端子に接続され前記基準電圧が印加され、前記物理量検知結果に応じた第１入力信号が入力され、前記第１入力信号に応じた前記第１出力電圧を前記第１出力端子に出力する第１出力アンプと、
前記電源端子と前記第１出力端子の間に接続されている第１抵抗と、
前記第１出力端子と前記基準端子の間に接続されている第２抵抗と
を備え、
前記外部電源電圧が定常状態の場合は、前記第１出力電圧の変動によらず、前記電源電圧回路から前記第１出力アンプへ流れる電流が一定値である物理量出力回路。
【請求項2】
前記外部電源電圧が定常状態の場合は、前記第１出力電圧の変動によらず、前記第１出力アンプから前記第２抵抗に流れる電流が０Aである
請求項１に記載の物理量出力回路。
請求項１に記載の物理量出力回路。
【請求項3】
前記第１抵抗の抵抗値を前記第２抵抗の抵抗値で割った抵抗値比が、前記外部電源電圧と前記第１出力電圧の上限値である第１出力上限電圧の電位差を、前記第１出力上限電圧で割った電圧比
（（外部電源電圧 ― 第１出力上限電圧）／第１出力上限電圧）
以下である
請求項１または２に記載の物理量出力回路。
（（外部電源電圧 ― 第１出力上限電圧）／第１出力上限電圧）
以下である
請求項１または２に記載の物理量出力回路。
【請求項4】
前記第１抵抗の前記抵抗値は０．５ｋΩ以上６．０ｋΩ以下である
請求項３に記載の物理量出力回路。
請求項３に記載の物理量出力回路。
【請求項5】
前記第２抵抗の前記抵抗値は５ｋΩ以上６０ｋΩ以下である
請求項３に記載の物理量出力回路。
請求項３に記載の物理量出力回路。
【請求項6】
前記電源端子から第２電流を引き込む消費電流調整回路を備え、
前記消費電流調整回路は、前記第１抵抗に流れる電流である第１電流と前記第２電流の和が一定となるように、前記第１電流の変動に応じて前記第２電流を引き込む
請求項３に記載の物理量出力回路。
前記消費電流調整回路は、前記第１抵抗に流れる電流である第１電流と前記第２電流の和が一定となるように、前記第１電流の変動に応じて前記第２電流を引き込む
請求項３に記載の物理量出力回路。
【請求項7】
前記消費電流調整回路は、
前記物理量検知結果に応じた第２出力電圧を出力する第２出力端子と、
前記電源電圧回路に接続されて前記内部電源電圧が印加され、前記基準端子に接続され前記基準電圧が印加され、前記物理量検知結果に応じた第２入力信号が入力され、前記第２入力信号に応じた前記第２出力電圧を前記第２出力端子に出力する第２出力アンプと、
前記電源端子と前記第２出力端子の間に接続されている第３抵抗と、
前記第２出力端子と前記基準端子の間に接続されている第４抵抗と
を有し、
前記第２出力アンプは、前記第１出力電圧と前記第２出力電圧の和が一定となるように、前記第２出力電圧を出力する
請求項６に記載の物理量出力回路。
前記物理量検知結果に応じた第２出力電圧を出力する第２出力端子と、
前記電源電圧回路に接続されて前記内部電源電圧が印加され、前記基準端子に接続され前記基準電圧が印加され、前記物理量検知結果に応じた第２入力信号が入力され、前記第２入力信号に応じた前記第２出力電圧を前記第２出力端子に出力する第２出力アンプと、
前記電源端子と前記第２出力端子の間に接続されている第３抵抗と、
前記第２出力端子と前記基準端子の間に接続されている第４抵抗と
を有し、
前記第２出力アンプは、前記第１出力電圧と前記第２出力電圧の和が一定となるように、前記第２出力電圧を出力する
請求項６に記載の物理量出力回路。
【請求項8】
前記第１抵抗の前記抵抗値と前記第３抵抗の抵抗値が等しく、前記第２抵抗の前記抵抗値と前記第４抵抗の抵抗値が等しい
請求項７に記載の物理量出力回路。
請求項７に記載の物理量出力回路。
【請求項9】
前記外部電源電圧と前記第１出力上限電圧の電位差が、前記第１出力電圧の下限値である第１出力下限電圧と前記基準電圧の電位差よりも大きい場合、
前記抵抗値比が、前記第１出力下限電圧を、前記外部電源電圧と前記第１出力下限電圧の電位差で割った電圧比
（（第１出力下限電圧／（外部電源電圧 ― 第１出力下限電圧））
以下である請求項８に記載の物理量出力回路。
前記抵抗値比が、前記第１出力下限電圧を、前記外部電源電圧と前記第１出力下限電圧の電位差で割った電圧比
（（第１出力下限電圧／（外部電源電圧 ― 第１出力下限電圧））
以下である請求項８に記載の物理量出力回路。
【請求項10】
前記第２出力端子は外部回路に接続されない
請求項９に記載の物理量出力回路。
請求項９に記載の物理量出力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、物理量出力回路に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、物理量出力回路の出力端子と外部装置との接続異常を検知するための回路構成が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００３－３０４６３３号公報
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００３－３０４６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
物理量出力回路において、外部装置の電源電圧が変動した場合、内部電源電圧を生成する電源電圧回路からアンプへ流れる電流も変動してしまう。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の第１の態様においては、物理量出力回路を提供する。物理量出力回路は、第１出力端子を備えてよい。第１出力端子は第１出力電圧を出力してよい。上記いずれかの物理量出力回路は電源端子を備えてよい。電源端子には外部電源電圧が入力されてよい。上記いずれかの物理量出力回路は基準端子を備えてよい。基準端子には基準電圧が入力されてよい。上記いずれかの物理量出力回路は電源電圧回路を備えてよい。電源電圧回路は外部電源電圧から内部電源電圧を生成してよい。上記いずれかの物理量出力回路は第１出力アンプを備えてよい。第１出力アンプは電源電圧回路に接続されて内部電源電圧が印加されてよい。第１出力アンプは基準端子に接続され基準電圧が印加されてよい。第１出力アンプには物理量検出結果に応じた第１入力信号が入力されてよい。第１出力アンプは第１入力信号に応じた第１出力電圧を第１出力端子に出力してよい。上記いずれかの物理量出力回路は電源端子と第１出力端子の間に接続されている第１抵抗を備えてよい。上記いずれかの物理量出力回路は第１出力端子と基準端子の間に接続されている第２抵抗を備えてよい。上記いずれかの物理量出力回路において、外部電源電圧が定常状態の場合は、第１出力電圧の変動によらず、電源電圧回路から第１出力アンプへ流れる電流が一定値であってよい。
【0005】
上記いずれかの物理量出力回路において、外部電源電圧が定常状態の場合は、第１出力電圧の変動によらず、第１出力アンプから第２抵抗に流れる電流が０Aであってよい。
【0006】
上記いずれかの物理量出力回路において、第１抵抗の抵抗値を第２抵抗の抵抗値で割った抵抗値比が、外部電源電圧と第１出力電圧の上限値である第１出力上限電圧の電位差を、第１出力上限電圧で割った電圧比
（（外部電源電圧 ― 第１出力上限電圧）／第１出力上限電圧）
以下であってよい。
（（外部電源電圧 ― 第１出力上限電圧）／第１出力上限電圧）
以下であってよい。
【0007】
上記いずれかの物理量出力回路において、第１抵抗の抵抗値は０．５ｋΩ以上６．０ｋΩ以下であってよい。
【0008】
上記いずれかの物理量出力回路において、第２抵抗の抵抗値は５ｋΩ以上６０ｋΩ以下であってよい。
【0009】
上記いずれかの物理量出力回路は、消費電流調整回路を備えてよい。上記いずれかの物理量出力回路において、消費電流調整回路は電源端子から第２電流を引き込んでよい。上記いずれかの物理量出力回路において、消費電流調整回路は、第１抵抗に流れる電流である第１電流と第２電流の和が一定となるように、第１電流の変動に応じて第２電流を引き込んでよい。
【0010】
上記いずれかの物理量出力回路において、消費電流調整回路は第２出力端子を備えてよい。第２出力端子は物理量検知結果に応じた第２出力電圧を出力してよい。上記いずれかの物理量出力回路において、消費電流調整回路は第２出力アンプを備えてよい。第２出力アンプは電源電圧回路に接続されて内部電源電圧が印加されてよい。第２出力アンプは基準端子に接続され基準電圧が印加されてよい。第２出力アンプには物理量検知結果に応じた第２入力信号が入力されてよい。第２出力アンプは第２入力信号に応じた第２出力電圧を第２出力端子に出力してよい。上記いずれかの物理量出力回路において、消費電流調整回路は電源端子と第２出力端子の間に接続されている第３抵抗を備えてよい。上記いずれかの物理量出力回路において、消費電流調整回路は第２出力端子と基準端子の間に接続されている第４抵抗を備えてよい。上記いずれかの物理量出力回路において、第２出力アンプは、第１出力電圧と第２出力電圧の和が一定となるように、第２出力電圧を出力してよい。
【0011】
上記いずれかの物理量出力回路において、第１抵抗の抵抗値と第３抵抗の抵抗値が等しく、第２抵抗の抵抗値と第４抵抗の抵抗値が等しくてよい。
【0012】
上記いずれかの物理量出力回路において、外部電源電圧と第１出力上限電圧の電位差が、第１出力電圧の下限値である第１出力下限電圧と基準電圧の電位差よりも大きい場合、
抵抗値比が、第１出力下限電圧を、外部電源電圧と第１出力下限電圧の電位差で割った電圧比
（（第１出力下限電圧／（外部電源電圧 ― 第１出力下限電圧））
以下であってよい。
抵抗値比が、第１出力下限電圧を、外部電源電圧と第１出力下限電圧の電位差で割った電圧比
（（第１出力下限電圧／（外部電源電圧 ― 第１出力下限電圧））
以下であってよい。
【0013】
上記いずれかの物理量出力回路において、第２出力端子は外部回路に接続されなくてよい。
【0014】
なお、上記発明の概要は、本発明に必要なすべての特徴を列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1A】故障検知機能を有した物理量出力回路１００の構成およびエンジンコントロールユニット１１０との接続例を示す図である。
【図1B】ＥＣＵ１１０がプルダウン抵抗７０を備えた構成において、基準端子２４の接続ラインが断線した場合の第１出力電圧を説明する図である。
【図1C】ＥＣＵ１１０がプルアップ抵抗７２を備えた構成において、電源端子２０の接続ラインが断線した場合の第１出力電圧を説明する図である。
【図2B】Ｉ１＞Ｉ２の場合の物理量出力回路１００における消費電流を示す図である。
【図2C】Ｉ１≦Ｉ２の場合の物理量出力回路１００における消費電流を示す図である。
【図3】第１の実施形態における物理量出力回路２００を説明する図である。
【図4】第２の実施形態における物理量出力回路３００を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0017】
図１Ａは故障検知機能を有した物理量出力回路１００の構成を示す図である。本例の物理量出力回路１００は、一例として、圧力センサや加速度センサ等の物理量センサにおける物理量の検知結果に応じた信号を出力する。物理量出力回路１００は、物理量センサを内蔵していてよく、外部の物理量センサから検出結果を受信してもよい。物理量出力回路１００は、エンジンコントロールユニット１１０（以下、ＥＣＵ）等の外部回路に信号を出力する。図１Ａは、物理量出力回路１００とＥＣＵ１１０との接続例を示す図である。本例の物理量出力回路１００は物理量検知結果に応じた第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）を出力する。
【0018】
本例の物理量出力回路１００は、電源端子２０、第１出力端子２２、基準端子２４、電源電圧回路３０、第１出力アンプ４０、第１抵抗５０、第２抵抗５２、補助抵抗５４および内部回路６０を備える。また、本例のＥＣＵ１１０は電源１０、プルダウン抵抗７０およびＡ／Ｄコンバータ８０を備える。
【0019】
物理量出力回路１００の電源端子２０、第１出力端子２２および基準端子２４はそれぞれＥＣＵ１１０の端子に接続される。電源端子２０にはＥＣＵ１１０の電源１０からの外部電源電圧（ＶＣＣ）が入力される。基準端子２４には基準電圧が入力される。基準電圧は接地電位（ＧＮＤ）であってよい。
【0020】
電源電圧回路３０は外部電源電圧（ＶＣＣ）から内部電源電圧（ＶＤＤ）を生成する。内部電源電圧（ＶＤＤ）は外部電源電圧（ＶＣＣ）の変動に追従してよい。追従とは、外部電源電圧（ＶＣＣ）が変動した場合に、その変動に応じた値をとることを言う。一例として電源電圧回路３０は、外部電源電圧（ＶＣＣ）が印加されるノードと、内部電源電圧（ＶＤＤ）が印加されるノードとの間に直列に接続された直列抵抗を有する。本例の内部電源電圧（ＶＤＤ）は、直列抵抗における電圧降下に応じて、外部電源電圧（ＶＣＣ）よりも低くなった電圧である。
【0021】
本例の電源電圧回路３０は、電源端子２０に重畳するノイズを除去し、内部電源電圧（ＶＤＤ）を安定させる機能を有するＥＭＣフィルタ３２を備える。ＥＭＣフィルタ３２は、上述した直列抵抗を有してよい。ＥＭＣフィルタ３２の直列抵抗には、Ｐｏｌｙシリコン等の抵抗やＭＯＳＦＥＴ等のデバイスのＯＮ抵抗を用いる。そのため本例の場合、内部電源電圧（ＶＤＤ）は外部電源電圧（ＶＣＣ）からＥＭＣフィルタ３２の直列抵抗により電圧降下した値となる。電源電圧回路３０はＥＭＣフィルタ３２を備えていなくてもよい。
【0022】
電源電圧回路３０は、生成した内部電源電圧（ＶＤＤ）を内部回路６０および第１出力アンプ４０に入力する。また基準端子２４は、内部回路６０および第１出力アンプ４０に基準電圧を入力する。本例の内部回路６０は、物理量を検知する物理量センサを含む。内部回路６０は物理量検知結果に応じた第１入力信号を第１出力アンプ４０に出力する。
【0023】
第１出力アンプ４０は電源電圧回路３０に接続されて内部電源電圧（ＶＤＤ）が印加され、基準端子に接続され基準電圧が印加される。第１出力アンプ４０には物理量検知結果に応じた第１入力信号が入力され、第１入力信号に応じた第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）を第１出力端子２２に出力する。一例として第１入力信号は、検知した物理量の大きさに応じた電圧を有する信号である。第１出力アンプ４０は、第１入力信号の電圧を増幅した第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）を第１出力端子２２に出力してよい。第１出力端子は、ＥＣＵ１１０へ第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）を出力する。
【0024】
第１抵抗５０は電源端子２０と第１出力端子２２の間に接続されている。第２抵抗５２は第１出力端子２２と基準端子２４の間に接続されている。補助抵抗５４は電源端子２０と基準端子２４の間に接続されている。これらの抵抗を設けることで、物理量出力回路１００とＥＣＵ１１０の接続異常を検出できる。接続異常を検出する仕組みは図１Ｂおよび図１Ｃにおいて説明する。
【0025】
ＥＣＵ１１０のプルダウン抵抗７０は第１出力端子２２の接続ライン３６と基準端子２４の接続ライン３８の間に接続されている。ＥＣＵ１１０はプルダウン抵抗７０の代わりに電源端子２０の接続ライン３４と第１出力端子２２の接続ライン３６の間に接続されるプルアップ抵抗７２（図１Ｃ参照）を備えてもよい。
【0026】
ＥＣＵ１１０のＡ／Ｄコンバータ８０は電源端子２０の接続ライン３４と基準端子２４の接続ライン３８の間に接続され、第１出力端子２２から入力される第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）を、デジタル信号に変換する。当該デジタル信号の値は、検知した物理量を示している。ＥＣＵ１１０は、Ａ／Ｄコンバータ８０が出力するデジタル信号に基づいて、エンジン等の装置を制御してよい。
【0027】
図１Ｂは、ＥＣＵ１１０がプルダウン抵抗７０を備えた構成において、基準端子２４の接続ライン３８が断線した場合の第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）を説明する図である。基準端子２４の接続ライン３８が断線した場合、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）は外部電源電圧（ＶＣＣ）をＥＣＵ１１０のプルダウン抵抗７０と、物理量出力回路１００の電源端子２０と第１出力端子２２の間の合成抵抗で分圧した電圧となる。この分圧によって決まる第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が、通常出力範囲外の電源電圧付近の電圧となるように、物理量出力回路１００の各抵抗の抵抗値は、プルダウン抵抗７０の抵抗値（Ｒｐｄ）に対して十分小さい値に設定される。
【0028】
ここで通常出力範囲とは、断線が生じていない通常時において、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が取り得る電圧の範囲である。また、図示しないが、電源端子２０の接続ライン３４が断線した場合は、プルダウン抵抗７０によって、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）は基準電圧付近の電圧となる。いずれの場合も第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が通常出力範囲外の値となることによって、接続異常を検知することができる。
【0029】
図１Ｃは、ＥＣＵ１１０がプルアップ抵抗７２を備えた構成において、電源端子２０の接続ライン３４が断線した場合の第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）を説明する図である。電源端子２０の接続ライン３４が断線した場合、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）は外部電源電圧（ＶＣＣ）をプルアップ抵抗７２と、物理量出力回路１００の第１出力端子２２と基準端子２４の間の合成抵抗で分圧した電圧となる。この分圧によって決まる第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が通常出力範囲外の接地電圧付近の電圧となるように、物理量出力回路１００の各抵抗の抵抗値は、プルアップ抵抗７２の抵抗値（Ｒｐｕ）に対して十分小さい値に設定される。
【0030】
また、図示しないが、基準端子２４の接続ライン３８が断線した場合は、プルアップ抵抗７２によって、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）は基準電圧付近の電圧となる。いずれの場合も第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が通常出力範囲外の値となることによって、接続異常を検知することができる。
【0031】
図１Ａから図１Ｃおよび以降の図において、物理量出力回路１００は電源端子２０と基準端子２４の間に補助抵抗５４を備えている。補助抵抗５４を備えることで、電源端子２０と基準端子２４の間の消費電流は増加する。一方で、電源端子２０と第１出力端子２２の間の端子間抵抗値は、第１抵抗５０と、第２抵抗５２と補助抵抗５４の直列抵抗の並列合成抵抗値となる。また、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）と基準端子２４の端子間抵抗値は、第２抵抗５２だけでなく、第２抵抗５２と、第１抵抗５０と補助抵抗５４の直列抵抗の並列合成抵抗値となる。これによって、故障検知における端子間抵抗値が小さくなるため、補助抵抗５４を付加しない場合よりも、第１出力アンプ４０が駆動する通常動作時の第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）および第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）を大きくすることができ、第１出力アンプ４０の駆動能力を小さくすることが可能となる。
【0032】
ただし、補助抵抗５４の抵抗値（ＲＡ）は後述する実施形態の効果には寄与せず、補助抵抗５４が設けられていない場合でも同様の効果が得られる。よって、補助抵抗５４を備えた構成を実施形態として動作および効果を説明するが、実施形態は補助抵抗５４を備えていない場合も含む。
【0033】
図２Ａは、図１Ａの物理量出力回路１００における第１抵抗５０に流れる電流Ｉ１と第２抵抗５２に流れる電流Ｉ２の変化を示す図である。電流Ｉ１は電源端子２０と第１出力端子２２の間の電圧を第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）で割った値となるので、
Ｉ１＝（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ１）／Ｒ１
となる。電流Ｉ２は第１出力端子２２と基準端子２４の間の電圧を第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）で割った値となるので、
Ｉ２＝（Ｖｏｕｔ１－ＧＮＤ）／Ｒ２
となる。どちらの電流を表す式にも第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が含まれているため、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が変化すると電流Ｉ１、電流Ｉ２ともに変化する。
Ｉ１＝（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ１）／Ｒ１
となる。電流Ｉ２は第１出力端子２２と基準端子２４の間の電圧を第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）で割った値となるので、
Ｉ２＝（Ｖｏｕｔ１－ＧＮＤ）／Ｒ２
となる。どちらの電流を表す式にも第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が含まれているため、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が変化すると電流Ｉ１、電流Ｉ２ともに変化する。
【0034】
さらに、電流Ｉ１と電流Ｉ２に差がある場合は、その電流差分を第１出力アンプ４０から出力される電流Ｉａｍｐで補うことになる。その場合、
Ｉａｍｐ＝Ｉ２－Ｉ１
となる。電流Ｉａｍｐが正の場合は、電源端子２０から電源電圧回路３０、第１出力アンプ４０を介して第２抵抗５２に向かって電流（ソース電流）が流れ、Ｉａｍｐが負の場合は、第１抵抗５０から第１出力アンプ４０を介して基準端子２４に向かって電流（シンク電流）が流れる。
Ｉａｍｐ＝Ｉ２－Ｉ１
となる。電流Ｉａｍｐが正の場合は、電源端子２０から電源電圧回路３０、第１出力アンプ４０を介して第２抵抗５２に向かって電流（ソース電流）が流れ、Ｉａｍｐが負の場合は、第１抵抗５０から第１出力アンプ４０を介して基準端子２４に向かって電流（シンク電流）が流れる。
【0035】
図２Ｂは、Ｉ１＞Ｉ２の場合の物理量出力回路１００における消費電流を示す図である。電流Ｉ１の値が電流Ｉ２の値よりも大きいので、電流Ｉａｍｐは負になり第１出力アンプ４０にはシンク電流Ｉｔが流れる。
【0036】
上述の通り、電流Ｉ１は第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）によって変化するため、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が変化した場合、ＥＣＵ１１０から電源端子２０に供給される電流は変化する。しかし、第１出力アンプ４０にソース電流は流れないので、電源端子２０から電源電圧回路３０を通って第１出力アンプ４０に供給される電流は変化せず、内部電源電圧（ＶＤＤ）は変化しない。
【0037】
図２Ｃは、Ｉ１≦Ｉ２の場合の物理量出力回路１００における消費電流を示す図である。電流Ｉ１の値が電流Ｉ２の値以下なので、電流Ｉａｍｐは正になり第１出力アンプ４０にはソース電流Ｉｓが流れる。
【0038】
上述の通り、電流Ｉ２は第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）によって変化するため、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が変化した場合、ＥＣＵ１１０から電源端子２０に供給される電流は変化する。さらに、電流Ｉ１が電流Ｉ２に対して不足している分を、ソース電流で補う必要がある。そのため電源端子２０から電源電圧回路３０を通って第１出力アンプ４０に流れる電流が変化し、電源電圧回路３０の直列抵抗における電圧降下量の変化により内部電源電圧（ＶＤＤ）が変化する。
【0039】
本発明の第１の実施形態における物理量出力回路２００は、接続異常検知機能を有し、かつ第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の変動に対して、電源電圧回路３０が出力する内部電源電圧（ＶＤＤ）が変化しない。つまり外部電源電圧（ＶＣＣ）が定常状態の場合は、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の変動によらず、電源電圧回路３０から第１出力アンプ４０へ流れる電流が一定値である。一例として外部電源電圧（ＶＣＣ）が定常状態の場合は、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の変動によらず、第１出力アンプ４０から第２抵抗５２に流れる電流が０Ａとなる。
【0040】
ここで外部電源電圧（ＶＣＣ）が定常状態であるとは、所定期間における外部電源電圧（ＶＣＣ）の変動が所定範囲内であることを指してよい。所定期間とは、０．５秒以上の期間であってよく、１秒以上の期間であってよく、２秒以上の期間であってもよい。所定範囲とは、当該所定期間における平均電圧に対して±１０％以内の範囲であってよく、±６％以内の範囲であってよく、±５％以内の範囲であってよく、±１％以内の範囲であってもよい。
【0041】
また電流が一定値とは、微小範囲における変動を許容する。当該微小範囲は、外部電源電圧（ＶＣＣ）が定常状態である期間における電流値の平均に対して±５％以内の範囲であってよく、±１％以内の範囲であってよく、±０．５％以内の範囲であってよく、±０．１％以内の範囲であってもよい。また、電流が０Ａとは、実質的に０Ａであることを指す。実質的に０Ａとは、電流の絶対値が０．１ｍＡ以下であることを指してよく、電流の絶対値が０．０５ｍＡ以下であることを指してよく、電流の絶対値が０．０１ｍＡ以下であることを指してもよい。
【0042】
図３は第１の実施形態における物理量出力回路２００を説明する図である。物理量出力回路２００の用途および構成は図１Ａにおいて説明した物理量出力回路１００と同一である。本実施形態においても物理量出力回路２００は一例としてＥＣＵ１１０に接続されている。物理量出力回路２００は、第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）および第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）が図１Ａの物理量出力回路１００と異なる。
【0043】
図３において、第１抵抗５０に流れる電流Ｉ１は前述の通り第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の変動によって変化する。第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が第１出力上限電圧の場合に、電流Ｉ１は最小値となる。第１出力上限電圧は、第１出力電圧（Ｖｏｕ１）の上限値である。第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が第１出力上限電圧の時の電流Ｉ１が、第２抵抗５２に流れる電流Ｉ２よりも大きければ、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が出力範囲で変動してもソース電流が流れることはない。
【0044】
上記要件を満たす第１抵抗５０と第２抵抗５２の関係は、前述の電流Ｉ１および電流Ｉ２の式を、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が第１出力上限電圧の場合において、Ｉ１＞Ｉ２の条件で解くことによって得られる。すなわち、第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）を第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）で割った抵抗値比（Ｒ１／Ｒ２）が、外部電源電圧（ＶＣＣ）と第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の上限値である第１出力上限電圧の電位差を、第１出力上限電圧で割った電圧比
（（外部電源電圧 ― 第１出力上限電圧）／第１出力上限電圧）
以下である場合に上記要件が満たされる。例えば、外部電源電圧（ＶＣＣ）が５Ｖ、第１出力上限電圧が４．５Ｖの場合、上記要件を満たす抵抗値比は１／９以下となる。これによって物理量出力回路２００とＥＣＵ１１０の接続異常検知機能を有し、かつ、内部電源電圧（ＶＤＤ）の変動を抑制し、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の直線性の高い物理量出力回路２００を作製することができる。
（（外部電源電圧 ― 第１出力上限電圧）／第１出力上限電圧）
以下である場合に上記要件が満たされる。例えば、外部電源電圧（ＶＣＣ）が５Ｖ、第１出力上限電圧が４．５Ｖの場合、上記要件を満たす抵抗値比は１／９以下となる。これによって物理量出力回路２００とＥＣＵ１１０の接続異常検知機能を有し、かつ、内部電源電圧（ＶＤＤ）の変動を抑制し、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の直線性の高い物理量出力回路２００を作製することができる。
【0045】
ここで、第１出力上限電圧は例えば仕様書等で定められた仕様値である。クランプ回路等の回路構成により、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の範囲が制限されている場合は、第１出力上限電圧はクランプ電圧等の回路構成による制限値であってよい。第１出力上限電圧は、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の直線性が得られるような範囲であってよい。第１出力上限電圧は、電源電圧の９０％の値であってよく、当該電源電圧の９４％であってよく、当該電源電圧の９７％であってもよい。電源電圧は、仕様書等で定められた電源端子２０に印加される電源電圧の上限値であってよく、電源１０が生成する電圧であってもよい。
【0046】
また第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）と第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）を増加させ、各抵抗に流れる電流を減らすことによっても、電流の変化量の絶対値を減らし、電流を実質的に一定値にすることが可能である。これによって、電源電圧回路３０での電圧降下量を減らすことができ、内部電源電圧（ＶＤＤ）の変動を抑えることができる。
【0047】
第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）は下げすぎると物理量出力回路２００の消費電流を増加させてしまい、上げすぎると接続異常の検知が難しくなる。これらの影響を許容する範囲として、第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）は０．５ｋΩ以上６．０ｋΩ以下であってよい。第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）は２．０ｋΩ以上であってよく、４．０ｋΩ以上であってよい。第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）は、４．０ｋΩ以下であってよく、２．０ｋΩ以下であってもよい。第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）の上限値および下限値は任意に組み合わせてよい。
【0048】
第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）も同様に、下げすぎると物理量出力回路２００の消費電流を増加させてしまい、上げすぎると接続異常の検知が難しくなる。これらの影響を許容し、かつ上記抵抗値比の要件を満たす範囲として、第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）は５ｋΩ以上６０ｋΩ以下であってよい。第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）は１０ｋΩ以上であってよく、４０ｋΩ以上であってよい。第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）は４０ｋΩ以下であってよく、１０ｋΩ以下であってもよい。第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）の上限値および下限値は任意に組み合わせてよい。
【0049】
前述の通り、接続異常検知のため第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）および第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）は、ＥＣＵ１１０のプルダウン抵抗７０の抵抗値（Ｒｐｄ）またはプルアップ抵抗７２の抵抗値（Ｒｐｕ）に対して十分に小さい値に設定されてよい。一例としてプルダウン抵抗７０の抵抗値（Ｒｐｄ）またはプルアップ抵抗７２の抵抗値（Ｒｐｕ）は５０ｋΩ以上３００ｋΩ以下である。プルダウン抵抗７０の抵抗値（Ｒｐｄ）またはプルアップ抵抗７２の抵抗値（Ｒｐｕ）は第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）の１００倍以上大きくてよく、２００倍以上大きくてよく、５００倍以上大きくてよい。そのため、第１出力端子２２からＥＣＵ１１０に流れる電流は無視できるほどに小さい。
【0050】
上記いずれかの構成により、外部電源電圧（ＶＣＣ）が定常状態の場合は、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の変動によらず、電源電圧回路３０から第１出力アンプ４０へ流れる電流を一定値にすることができる。一方で、前述の通り電流Ｉ１は第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）によって変化するため、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が変化した場合、ＥＣＵ１１０から電源端子２０に供給される電流は変化する。電源端子２０に供給される電流が変化すると、電源端子２０の接続ライン３４の配線抵抗による電圧降下量が変化する。このため、ＥＣＵ１１０における電源電圧が変動しない場合でも、電源端子２０に印加される外部電源電圧（ＶＣＣ）が変動し、内部電源電圧（ＶＤＤ）も変動する。そのため、物理量出力回路２００で消費する電流は第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）によらず一定であることが望ましい。
【0051】
図４は第２の実施形態における物理量出力回路３００を説明する図である。物理量出力回路３００は、電源端子２０から第２電流を引き込む消費電流調整回路９０を備える。消費電流調整回路９０は、第１抵抗５０に流れる電流Ｉ１を第１電流とすると、第１電流と第２電流の和が一定となるように、第１電流の変動に応じて第２電流を引き込む機能を有する。電流が一定とは、微小範囲における変動を許容する。当該微小範囲は、外部電源電圧（ＶＣＣ）が定常状態である期間における電流値の平均に対して±５％以内の範囲であってよく、±１％以内の範囲であってよく、±０．５％以内の範囲であってよく、±０．１％以内の範囲であってもよい。
【0052】
物理量出力回路３００は図３で示した構成に加えて消費電流調整回路９０を備えている。消費電流調整回路９０は、第２出力端子２６、第２出力アンプ４２、第３抵抗５６および第４抵抗５８を備える。
【0053】
第２出力アンプ４２は電源電圧回路３０に接続されて内部電源電圧（ＶＤＤ）が印加され、基準端子２４に接続され基準電圧が印加される。第２出力アンプ４２には内部回路６０から物理量検知結果に応じた第２入力信号が入力され、第２入力信号に応じた第２出力電圧（Ｖｏｕｔ２）を第２出力端子２６に出力する。この時、第２出力アンプ４２は、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）と第２出力電圧（Ｖｏｕｔ２）の和が一定となるように、第２出力電圧（Ｖｏｕｔ２）を出力する。
【0054】
一例として、第１出力アンプ４０および第２出力アンプ４２は、オペアンプを用いてよい。さらに、第１出力アンプ４０および第２出力アンプ４２は同一の構成としてよい。第２出力アンプ４２は第１出力アンプ４０と入力端子の反転入力と非反転入力とが逆の状態で、内部回路６０に接続されてよい。よって、第１入力信号は内部回路から出力される２つの信号のうちの一方の信号が非反転入力端子に入力され、他方の信号が反転入力端子に入力された信号である。また、第２入力信号は、内部信号から出力される２つの信号のうちの一方の信号が反転入力端子に入力され、他方の信号が非反転入力端子に入力された信号である。この場合、第２出力アンプ４２は電源端子２０と第１出力端子２２の電位差を第２出力電圧（Ｖｏｕｔ２）として出力する。第２出力端子２６は物理量検知結果に応じた第２出力電圧（Ｖｏｕｔ２）を出力する。なお、第２出力端子２６は外部回路に接続されていてもよく、接続されなくてもよい。第３抵抗５６は電源端子２０と第２出力端子２６の間に接続されている。第４抵抗５８は第２出力端子２６と基準端子２４の間に接続されている。
【0055】
第３抵抗を流れる電流をＩ３、第４抵抗を流れる電流をＩ４とすると、電流Ｉ３は電源端子２０と第２出力端子２６の間の電位差を第３抵抗５６の抵抗値（Ｒ３）で割った値となるので、
Ｉ３＝（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ２）／Ｒ３
となる。電流Ｉ４は第２出力端子２６と基準端子２４の間の電位差を第４抵抗５８の抵抗値（Ｒ４）で割った値となるので、
Ｉ４＝（Ｖｏｕｔ２－ＧＮＤ）／Ｒ４
となる。
Ｉ３＝（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ２）／Ｒ３
となる。電流Ｉ４は第２出力端子２６と基準端子２４の間の電位差を第４抵抗５８の抵抗値（Ｒ４）で割った値となるので、
Ｉ４＝（Ｖｏｕｔ２－ＧＮＤ）／Ｒ４
となる。
【0056】
ここで第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）と第３抵抗５６の抵抗値（Ｒ３）が等しく、第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）と第４抵抗５８の抵抗値（Ｒ４）が等しいとすると、外部電源電圧（ＶＣＣ）と第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の差が第２出力電圧（Ｖｏｕｔ２）に等しいという条件も用いて、第１抵抗に流れる電流Ｉ１と電流Ｉ３の和は、
Ｉ１＋Ｉ３＝（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ１）／Ｒ１＋（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ２）／Ｒ３
＝（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ１）／Ｒ１＋Ｖｏｕｔ１／Ｒ１
＝ＶＣＣ／Ｒ１
となり、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）に依存しなくなる。同様に第２抵抗に流れる電流Ｉ２と電流Ｉ４の和は、
Ｉ２＋Ｉ４＝（Ｖｏｕｔ１－ＧＮＤ）／Ｒ２＋（Ｖｏｕｔ２－ＧＮＤ）／Ｒ４
＝（Ｖｏｕｔ１－ＧＮＤ）／Ｒ２＋（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ１－ＧＮＤ）／Ｒ２
＝ＶＣＣ／Ｒ２
となり、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）に依存しなくなる。なお抵抗値が等しいとは、±１０％以内の誤差を含んでよい。この時消費電流調整回路９０が引き込む第２電流は電流Ｉ３となる。
Ｉ１＋Ｉ３＝（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ１）／Ｒ１＋（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ２）／Ｒ３
＝（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ１）／Ｒ１＋Ｖｏｕｔ１／Ｒ１
＝ＶＣＣ／Ｒ１
となり、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）に依存しなくなる。同様に第２抵抗に流れる電流Ｉ２と電流Ｉ４の和は、
Ｉ２＋Ｉ４＝（Ｖｏｕｔ１－ＧＮＤ）／Ｒ２＋（Ｖｏｕｔ２－ＧＮＤ）／Ｒ４
＝（Ｖｏｕｔ１－ＧＮＤ）／Ｒ２＋（ＶＣＣ－Ｖｏｕｔ１－ＧＮＤ）／Ｒ２
＝ＶＣＣ／Ｒ２
となり、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）に依存しなくなる。なお抵抗値が等しいとは、±１０％以内の誤差を含んでよい。この時消費電流調整回路９０が引き込む第２電流は電流Ｉ３となる。
【0057】
これにより、物理量出力回路３００とＥＣＵ１１０の接続異常検知機能を有し、かつ、物理量出力回路３００の消費電流を第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の変動によらず一定にすることができる。物理量出力回路３００の消費電流が一定となることで、ＥＣＵ１１０から電源端子２０への接続ライン３４での電圧降下量も一定となるため、外部電源電圧（ＶＣＣ）および内部電源電圧（ＶＤＤ）も一定となり、物理量出力回路３００の出力直線性がより向上する。また、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が変動してもＥＣＵ１１０のＡ／Ｄコンバータ８０に供給される電圧と外部電源電圧（ＶＣＣ）を等しくすることができる。
【0058】
なお、電流が一定とは、微小範囲における変動を許容する。当該微小範囲は、外部電源電圧（ＶＣＣ）が定常状態である期間における電流値の平均に対して±５％以内の範囲であってよく、±１％以内の範囲であってよく、±０．５％以内の範囲であってよく、±０．１％以内の範囲であってもよい。
【0059】
第１抵抗５０と第２抵抗５２の抵抗値比が前述の要件を満たし、第１抵抗５０の抵抗値（Ｒ１）と第３抵抗５６の抵抗値（Ｒ３）が等しく、第２抵抗５２の抵抗値（Ｒ２）と第４抵抗５８の抵抗値（Ｒ４）が等しければ、電流Ｉ３が電流Ｉ４よりも大きくなるので、消費電流調整回路９０においてもソース電流が流れることはない。しかし、外部電源電圧（ＶＣＣ）と第１出力上限電圧の電位差が、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の下限値である第１出力下限電圧と基準電圧の電位差よりも大きい場合、各抵抗値の関係によってはソース電流が流れる場合がある。そこで電流Ｉ３が最小となる第１出力下限電圧において、電流Ｉ３が電流Ｉ４よりも大きければ、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が出力範囲で変動しても消費電流調整回路９０にソース電流が流れることはない。
【0060】
すなわち、第１抵抗５０と第２抵抗５２の抵抗値比が、第１出力下限電圧を、外部電源電圧（ＶＣＣ）と第１出力下限電圧の電位差で割った電圧比
（（第１出力下限電圧／（外部電源電圧 ― 第１出力下限電圧））
以下であれば消費電流調整回路９０にソース電流が流れることはない。これにより、外部電源電圧（ＶＣＣ）と第１出力上限電圧の電位差が、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の下限値である第１出力下限電圧と基準電圧の電位差と等しくない場合においても物理量出力回路３００全体でのソース電流の発生を防ぐことができる。
（（第１出力下限電圧／（外部電源電圧 ― 第１出力下限電圧））
以下であれば消費電流調整回路９０にソース電流が流れることはない。これにより、外部電源電圧（ＶＣＣ）と第１出力上限電圧の電位差が、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の下限値である第１出力下限電圧と基準電圧の電位差と等しくない場合においても物理量出力回路３００全体でのソース電流の発生を防ぐことができる。
【0061】
ここで、第１出力下限電圧は例えば仕様書等で定められた仕様値である。クランプ回路等の回路構成により、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の範囲が制限されている場合は、第１出力下限電圧はクランプ電圧等の回路構成による制限値であってよい。第１出力下限電圧は、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の直線性が得られるような範囲であってよい。第１出力下限電圧は、電源電圧から電源電圧の９０％の値を差し引いた値であってよく、電源電圧から電源電圧の９４％の値を差し引いた値であってよく、電源電圧から電源電圧の９７％の値を差し引いた値であってもよい。電源電圧は、仕様書等で定められた電源端子２０に印加される電源電圧の上限値であってよく、電源１０が生成する電圧であってもよい。
【0062】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0063】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【0064】
１０・・・電源、２０・・・電源端子、２２・・・第１出力端子、２４・・・基準端子、２６・・・第２出力端子、３０・・・電源電圧回路、３２・・・ＥＭＣフィルタ、３４・・・接続ライン、３６・・・接続ライン、３８・・・接続ライン、４０・・・第１出力アンプ、４２・・・第２出力アンプ、５０・・・第１抵抗、５２・・・第２抵抗、５４・・・補助抵抗、５６・・・第３抵抗、５８・・・第４抵抗、６０・・・内部回路、７０・・・プルダウン抵抗、７２・・・プルアップ抵抗、８０・・・Ａ／Ｄコンバータ、９０・・・消費電流調整回路、１００・・・物理量出力回路、１１０・・・エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、２００・・・物理量出力回路、３００・・・物理量出力回路
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2023-08-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物理量検知結果に応じた第１出力電圧を出力する物理量出力回路であって、
前記第１出力電圧を出力する第１出力端子と、
外部電源電圧が入力される電源端子と、
基準電圧が入力される基準端子と、
前記外部電源電圧から内部電源電圧を生成する電源電圧回路と、
前記電源電圧回路に接続されて前記内部電源電圧が印加され、前記基準端子に接続され前記基準電圧が印加され、前記物理量検知結果に応じた第１入力信号が入力され、前記第１入力信号に応じた前記第１出力電圧を前記第１出力端子に出力する第１出力アンプと、
前記電源端子と前記第１出力端子の間に接続されている第１抵抗と、
前記第１出力端子と前記基準端子の間に接続されている第２抵抗と
を備え、
前記外部電源電圧が定常状態の場合は、前記第１出力電圧の変動によらず、前記電源電圧回路から前記第１出力アンプへ流れる電流が一定値である物理量出力回路。
前記第１出力電圧を出力する第１出力端子と、
外部電源電圧が入力される電源端子と、
基準電圧が入力される基準端子と、
前記外部電源電圧から内部電源電圧を生成する電源電圧回路と、
前記電源電圧回路に接続されて前記内部電源電圧が印加され、前記基準端子に接続され前記基準電圧が印加され、前記物理量検知結果に応じた第１入力信号が入力され、前記第１入力信号に応じた前記第１出力電圧を前記第１出力端子に出力する第１出力アンプと、
前記電源端子と前記第１出力端子の間に接続されている第１抵抗と、
前記第１出力端子と前記基準端子の間に接続されている第２抵抗と
を備え、
前記外部電源電圧が定常状態の場合は、前記第１出力電圧の変動によらず、前記電源電圧回路から前記第１出力アンプへ流れる電流が一定値である物理量出力回路。
【請求項2】
前記外部電源電圧が定常状態の場合は、前記第１出力電圧の変動によらず、前記第１出力アンプから前記第２抵抗に流れる電流が０Aである
請求項１に記載の物理量出力回路。
請求項１に記載の物理量出力回路。
【請求項3】
前記第１抵抗の抵抗値を前記第２抵抗の抵抗値で割った抵抗値比が、前記外部電源電圧と前記第１出力電圧の上限値である第１出力上限電圧の電位差を、前記第１出力上限電圧で割った電圧比
（（外部電源電圧 ― 第１出力上限電圧）／第１出力上限電圧）
以下である
請求項１または２に記載の物理量出力回路。
（（外部電源電圧 ― 第１出力上限電圧）／第１出力上限電圧）
以下である
請求項１または２に記載の物理量出力回路。
【請求項4】
前記第１抵抗の前記抵抗値は０．５ｋΩ以上６．０ｋΩ以下である
請求項３に記載の物理量出力回路。
請求項３に記載の物理量出力回路。
【請求項5】
前記第２抵抗の前記抵抗値は５ｋΩ以上６０ｋΩ以下である
請求項３に記載の物理量出力回路。
請求項３に記載の物理量出力回路。
【請求項6】
前記電源端子から第２電流を引き込む消費電流調整回路を備え、
前記消費電流調整回路は、前記第１抵抗に流れる電流である第１電流と前記第２電流の和が一定となるように、前記第１電流の変動に応じて前記第２電流を引き込む
請求項３に記載の物理量出力回路。
前記消費電流調整回路は、前記第１抵抗に流れる電流である第１電流と前記第２電流の和が一定となるように、前記第１電流の変動に応じて前記第２電流を引き込む
請求項３に記載の物理量出力回路。
【請求項7】
前記消費電流調整回路は、
前記物理量検知結果に応じた第２出力電圧を出力する第２出力端子と、
前記電源電圧回路に接続されて前記内部電源電圧が印加され、前記基準端子に接続され前記基準電圧が印加され、前記物理量検知結果に応じた第２入力信号が入力され、前記第２入力信号に応じた前記第２出力電圧を前記第２出力端子に出力する第２出力アンプと、
前記電源端子と前記第２出力端子の間に接続されている第３抵抗と、
前記第２出力端子と前記基準端子の間に接続されている第４抵抗と
を有し、
前記第２出力アンプは、前記第１出力電圧と前記第２出力電圧の和が一定となるように、前記第２出力電圧を出力する
請求項６に記載の物理量出力回路。
前記物理量検知結果に応じた第２出力電圧を出力する第２出力端子と、
前記電源電圧回路に接続されて前記内部電源電圧が印加され、前記基準端子に接続され前記基準電圧が印加され、前記物理量検知結果に応じた第２入力信号が入力され、前記第２入力信号に応じた前記第２出力電圧を前記第２出力端子に出力する第２出力アンプと、
前記電源端子と前記第２出力端子の間に接続されている第３抵抗と、
前記第２出力端子と前記基準端子の間に接続されている第４抵抗と
を有し、
前記第２出力アンプは、前記第１出力電圧と前記第２出力電圧の和が一定となるように、前記第２出力電圧を出力する
請求項６に記載の物理量出力回路。
【請求項8】
前記第１抵抗の前記抵抗値と前記第３抵抗の抵抗値が等しく、前記第２抵抗の前記抵抗値と前記第４抵抗の抵抗値が等しい
請求項７に記載の物理量出力回路。
請求項７に記載の物理量出力回路。
【請求項9】
前記外部電源電圧と前記第１出力上限電圧の電位差が、前記第１出力電圧の下限値である第１出力下限電圧と前記基準電圧の電位差よりも大きい場合、
前記抵抗値比が、前記第１出力下限電圧を、前記外部電源電圧と前記第１出力下限電圧の電位差で割った電圧比
（第１出力下限電圧／（外部電源電圧 ― 第１出力下限電圧））
以下である請求項８に記載の物理量出力回路。
前記抵抗値比が、前記第１出力下限電圧を、前記外部電源電圧と前記第１出力下限電圧の電位差で割った電圧比
（第１出力下限電圧／（外部電源電圧 ― 第１出力下限電圧））
以下である請求項８に記載の物理量出力回路。
【請求項10】
前記第２出力端子は外部回路に接続されない
請求項９に記載の物理量出力回路。
請求項９に記載の物理量出力回路。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0030】
また、図示しないが、基準端子２４の接続ライン３８が断線した場合は、プルアップ抵抗７２によって、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）は電源電圧付近の電圧となる。いずれの場合も第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が通常出力範囲外の値となることによって、接続異常を検知することができる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0043】
図３において、第１抵抗５０に流れる電流Ｉ１は前述の通り第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の変動によって変化する。第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が第１出力上限電圧の場合に、電流Ｉ１は最小値となる。第１出力上限電圧は、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の上限値である。第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が第１出力上限電圧の時の電流Ｉ１が、第２抵抗５２に流れる電流Ｉ２よりも大きければ、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）が出力範囲で変動してもソース電流が流れることはない。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0054】
一例として、第１出力アンプ４０および第２出力アンプ４２は、オペアンプを用いてよい。さらに、第１出力アンプ４０および第２出力アンプ４２は同一の構成としてよい。第２出力アンプ４２は第１出力アンプ４０と入力端子の反転入力と非反転入力とが逆の状態で、内部回路６０に接続されてよい。よって、第１入力信号は内部回路６０から出力される２つの信号のうちの一方の信号が非反転入力端子に入力され、他方の信号が反転入力端子に入力された信号である。また、第２入力信号は、内部回路６０から出力される２つの信号のうちの一方の信号が反転入力端子に入力され、他方の信号が非反転入力端子に入力された信号である。この場合、第２出力アンプ４２は電源端子２０と第１出力端子２２の電位差を第２出力電圧（Ｖｏｕｔ２）として出力する。第２出力端子２６は物理量検知結果に応じた第２出力電圧（Ｖｏｕｔ２）を出力する。なお、第２出力端子２６は外部回路に接続されていてもよく、接続されなくてもよい。第３抵抗５６は電源端子２０と第２出力端子２６の間に接続されている。第４抵抗５８は第２出力端子２６と基準端子２４の間に接続されている。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0060】
すなわち、第１抵抗５０と第２抵抗５２の抵抗値比が、第１出力下限電圧を、外部電源電圧（ＶＣＣ）と第１出力下限電圧の電位差で割った電圧比
（第１出力下限電圧／（外部電源電圧 ― 第１出力下限電圧））
以下であれば消費電流調整回路９０にソース電流が流れることはない。これにより、外部電源電圧（ＶＣＣ）と第１出力上限電圧の電位差が、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の下限値である第１出力下限電圧と基準電圧の電位差と等しくない場合においても物理量出力回路３００全体でのソース電流の発生を防ぐことができる。
（第１出力下限電圧／（外部電源電圧 ― 第１出力下限電圧））
以下であれば消費電流調整回路９０にソース電流が流れることはない。これにより、外部電源電圧（ＶＣＣ）と第１出力上限電圧の電位差が、第１出力電圧（Ｖｏｕｔ１）の下限値である第１出力下限電圧と基準電圧の電位差と等しくない場合においても物理量出力回路３００全体でのソース電流の発生を防ぐことができる。