(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサ素子（１１、１２、２１、２２）、および、前記センサ素子の検出値に応じた検出信号を含む出力信号を生成して送信する信号処理部（１３、２３）を有する複数のセンサ部（１０、２０）と、
対応して設けられる前記センサ部から送信される前記出力信号を受信する通信部（５１、６１）、前記センサ部の異常を監視する異常監視部（５２、６２）、および、正常である少なくとも１つの前記検出信号に基づいて物理量を演算する物理量演算部（５３、６３）を有する複数の制御部（５０、６０）と、
を備え、
前記制御部は、自身が前記センサ部から受信した前記出力信号に含まれる前記検出信号である自センサ信号と、他の前記制御部である他系統制御部が前記センサ部から受信した前記出力信号に含まれる前記検出信号である他センサ信号とを、前記他系統制御部との間で相互に送受信可能であって、
前記自センサ信号と前記他センサ信号とは、代行可能な信号であるセンサ装置。
【請求項２】
前記異常監視部は、複数の前記自センサ信号に基づき、前記センサ素子の異常を検出する請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記異常監視部は、前記自センサ信号に基づいて前記センサ素子の異常が検出された場合、前記自センサ信号および少なくとも１つの前記他センサ信号を用いて異常である前記センサ素子を特定する請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記異常監視部は、異常である前記センサ素子が特定された場合、前記自センサ信号および前記他センサ信号のうち正常である少なくとも２つの信号により異常監視を継続する請求項３に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記制御部は、所定の周期で前記他系統制御部から前記他センサ信号を受信する請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記他センサ信号の取得が必要な場合、前記他系統制御部にトリガ信号を送信し、前記トリガ信号に応じて前記他系統制御部から送信される前記他センサ信号を受信する請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記センサ素子は、検出対象の磁束を検出する磁気検出素子である請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記センサ素子は、トルクに応じて変化する磁束の変化を検出するものであって、
前記物理量演算部は、前記物理量としてトルクを演算する請求項７に記載のセンサ装置。
【請求項９】
請求項８に記載のセンサ装置と、
運転者による操舵部材（９１）の操舵を補助するアシストトルクを出力するモータ（８１）と、
前記モータのトルクを駆動対象（９２）に伝達する動力伝達部（８２）と、
を備え、
前記物理量演算部は、前記物理量として操舵トルクを演算し、
前記制御部は、前記操舵トルクに基づいて前記モータの駆動制御に係る指令値を演算する指令演算部（５５、６５）を有する電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２系統のトルクセンサを有する電動パワーステアリング装置が知られている。例えば特許文献１では、一方のトルクセンサの異常が検出された場合には、異常が検出されていない側のトルクセンサにより検出される操舵トルクを使って操舵アシスト制御を継続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４５９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、トルクセンサの検出値と推定トルクとの偏差に基づき、異常が生じているトルクセンサを特定する。また、トルクセンサの検出値と推定トルクとの偏差に基づいて目標アシストトルクの上限値を設定することで、過剰アシストを防止している。
しかしながら、特許文献１では、一方のトルクセンサの異常が検出された場合、両方のトルクセンサの検出値の比較による異常検出を行うことができず、異常検出精度が低下する虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一部のセンサ素子に異常が生じた場合であっても異常検出および物理量演算を継続可能なセンサ装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のセンサ装置は、複数のセンサ部（１０、２０）と、複数の制御部（５０、６０）を有する。
センサ部は、複数のセンサ素子（１１、１２、２１、２２）、および、信号処理部（１３、２３）を有する。信号処理部は、センサ素子の検出値に応じた検出信号を含む出力信号を生成して送信する。
【０００６】
制御部は、通信部（５１、６１）、異常監視部（５２、６２）、および、物理量演算部（５３、６３）を有する。通信部は、対応して設けられるセンサ部から送信される出力信号を受信する。異常監視部は、センサ部の異常を監視する。物理量演算部は、正常である少なくとも１つの検出信号に基づいて物理量を演算する。
【０００７】
制御部は、自身がセンサ部から受信した出力信号に含まれる検出信号である自センサ信号と、他の制御部である他系統制御部がセンサ部から受信した出力信号に含まれる検出信号である他センサ信号とを、他系統制御部との間で相互に送受信可能である。自センサ信号と他センサ信号とは、代行可能な信号である。
これにより、一部のセンサ素子に異常が生じた場合であっても、２つ以上のセンサ素子が正常であれば、信号比較による異常監視、および、トルク演算を継続可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態によるセンサ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるステアリングシステムの概略構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるトルク演算処理を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態による異常判定処理を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態による信号送受信処理を説明するタイムチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態による信号送受信処理を説明するタイムチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態によるトルク演算処理を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態による信号送受信処理を説明するタイムチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態による信号送受信処理を説明するタイムチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態による信号送受信処理を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明によるセンサ装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を図面に基づいて説明する。なお、以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図６に示す。
図１に示すように、センサ装置１は、複数のセンサ部１０、２０と、複数の制御部としてのマイコン５０、６０を備える。センサ部１０、２０はセンサユニット５に含まれ、マイコン５０、６０はＥＣＵ４０に含まれる。
図２に示すように、センサユニット５およびＥＣＵ４０は、例えば車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置８０に適用される。図２は、電動パワーステアリング装置８０を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。
【００１０】
図２に示すように、操舵部材としてのステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２は、第１の軸としての入力軸９２１および第２の軸としての出力軸９２２を有する。入力軸９２１は、ステアリングホイール９１と接続される。入力軸９２１と出力軸９２２との間には、ステアリングシャフト９２に加わるトルクを検出するトルクセンサ８３が設けられる。出力軸９２２の入力軸９２１と反対側の先端には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６はラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。
【００１１】
運転者がステアリングホイール９１を回転させると、ステアリングホイール９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の変位量に応じた角度に一対の車輪９８が操舵される。
【００１２】
電動パワーステアリング装置８０は、運転者によるステアリングホイール９１の操舵を補助するアシストトルクＴａを出力するモータ８１、動力伝達部としての減速ギア８２、トルクセンサ８３、および、ＥＣＵ４０等を備える。図２では、モータ８１とＥＣＵ４０とが別体となっているが、一体としてもよい。
【００１３】
減速ギア８２は、モータ８１の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置８は、駆動対象がステアリングシャフト９２である、所謂「コラムアシストタイプ」であるが、駆動対象をラック軸９７とし、モータ８５の回転をラック軸９７に伝える所謂「ラックアシストタイプ」としてもよい。
【００１４】
トルクセンサ８３は、ステアリングシャフト９２に設けられ、入力軸９２１と出力軸９２２との捩れ角に基づき、操舵トルクを検出する。トルクセンサ８３は、図示しないトーションバー、検出対象としての集磁部８３１、および、センサユニット５等を有する。トーションバーは、入力軸９２１と出力軸９２２とを回転軸上にて同軸に連結し、ステアリングシャフト９２に加わるトルクを捩れ変位に変換する。集磁部８３１は、多極磁石、磁気ヨーク、および、集磁リング等を有し、トーションバーの捩れ変位量および捩れ変位方向に応じて、磁束密度が変化するように構成される。トルクセンサ８３の一般的な構成は周知であるため、構成詳細の図示を省略する。
【００１５】
図１に示すように、センサユニット５は、第１センサ部１０、および、第２センサ部２０を有する。
第１センサ部１０には、通信端子１０１が設けられ、通信線３１にて第１マイコン５０と接続される。これにより、第１センサ部１０と第１マイコン５０とは、信号等を授受可能である。第２センサ部２０には、通信端子２０１が設けられ、通信線３２にて第２マイコン６０と接続される。これにより、第２センサ部２０と第２マイコン６０とは、信号等を授受可能である。
また、センサ部１０、２０は、それぞれ図示しない電源線およびグランド線により、ＥＣＵ４０と接続される。これにより、センサ部１０、２０には、ＥＣＵ４０側から給電される。
【００１６】
第１センサ部１０は、２つのセンサ素子１１、１２、および、信号処理部としてのセンサＩＣ１３を有し、第１マイコン５０に対応して設けられる。センサ素子１１、１２は、ステアリングシャフト９２に加わるトルクに応じた集磁部８３１の磁束の変化を検出する磁気検出素子であるホール素子とする。
【００１７】
センサＩＣ１３は、Ａ／Ｄ変換部１４、１５、演算部１６、および、通信部１７を有する。
Ａ／Ｄ変換部１４は、センサ素子１１の検出値をデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換部１５は、センサ素子１２の検出値をデジタル信号に変換する。以下、センサ素子１１の検出値に応じた信号を信号１Ａ、センサ素子１２の検出値に応じた信号を信号１Ｂとする。
【００１８】
演算部１６は、信号１Ａ、１Ｂを含む出力信号Ｓｇ１を生成する。
通信部１７は、第１マイコン５０から送信される信号送信トリガＴＲＧｓ１を受信する。通信部１７は、信号送信トリガＴＲＧｓ１を受信すると、これに応じて出力信号Ｓｇ１を第１マイコン５０に送信する。
【００１９】
第２センサ部２０は、２つのセンサ素子２１、２２、および、信号処理部としてのセンサＩＣ２３を有し、第２マイコン６０に対応して設けられる。センサ素子２１、２２は、センサ素子１１、１２と同様、ステアリングシャフト９２に加わるトルクに応じた集磁部８３１の磁束の変化を検出する磁気検出素子であるホール素子とする。
【００２０】
センサＩＣ２３は、Ａ／Ｄ変換部２４、２５、演算部２６、および、通信部２７を有する。
Ａ／Ｄ変換部２４は、センサ素子２１の検出値をデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換部２５は、センサ素子２２の検出値をデジタル信号に変換する。以下、センサ素子２１の検出値に応じた信号を信号２Ａ、センサ素子２２の検出値に応じた信号を信号２Ｂとする。
演算部２６は、信号２Ａ、２Ｂを含む出力信号Ｓｇ２を生成する。
通信部２７は、第２マイコン６０から送信される信号送信トリガＴＲＧｓ１を受信する。通信部２７は、信号送信トリガＴＲＧｓ１を受信すると、これに応じて出力信号Ｓｇ２を第２マイコン６０に送信する。
【００２１】
信号１Ａ、２Ａは、トルクが大きくなるに従って検出値が大きくなる正信号であり、信号１Ｂ、２Ｂは、トルクが大きくなるに従って検出値が小さくなる反転信号である。すなわち本実施形態では、正信号を信号Ａ、反転信号を信号Ｂとする。正信号である信号１Ａまたは信号２Ａと、反転信号である信号１Ｂまたは信号２Ｂとの和は、正常であれば所定値Ｔとなる。
【００２２】
ＥＣＵ４０は、いずれもマイコン５０、６０等を主体として構成され、各種演算処理を行う。ＥＣＵ４０における各処理は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。第１マイコン５０は、第１センサ部１０から取得される出力信号Ｓｇ１に基づき、各種処理を行う。第２マイコン６０は、第２センサ部２０から取得される出力信号Ｓｇ２に基づき、各種処理を行う。
【００２３】
第１マイコン５０は、センサ通信部５１、異常監視部５２、物理量演算部としてのトルク演算部５３、指令演算部５５、および、マイコン間通信部５７等を有する。
センサ通信部５１は、第１センサ部１０に信号送信トリガＴＲＧｓ１を送信し、信号送信トリガＴＲＧｓ１に応じて第１センサ部１０から送信される出力信号Ｓｇ１を受信する。
【００２４】
異常監視部５２は、出力信号Ｓｇ１に含まれる信号１Ａ、１Ｂ、および、第２マイコン６０から取得される信号２Ａ、２Ｂの少なくとも２つを用い、センサ素子１１、１２の異常を監視する。なお、センサ素子１１の異常には、センサ素子１１そのものの異常に限らず、配線異常や信号変換異常等が含まれるが、適宜、単にセンサ素子１１の異常と記載する。センサ素子１２、２１、２２の異常についても同様である。
【００２５】
トルク演算部５３は、信号１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂの少なくとも１つを用い、操舵トルクＴｓ１を演算する。また、トルク演算部５３は、操舵トルクＴｓ１に基づき、アシストトルクＴａ１を演算する。
指令演算部５５は、アシストトルクＴａ１に基づき、モータ８１の駆動に係る指令値を演算する。
【００２６】
第２マイコン６０は、センサ通信部６１、異常監視部６２、物理量演算部としてのトルク演算部６３、指令演算部６５、および、マイコン間通信部６７等を有する。
センサ通信部６１は、第２センサ部２０に信号送信トリガＴＲＧｓ２を送信し、信号送信トリガＴＲＧｓ２に応じた第２センサ部２０から送信される出力信号Ｓｇ２を受信する。
異常監視部６２は、出力信号Ｓｇ２に含まれる信号２Ａ、２Ｂ、および、第１マイコン５０から取得される信号１Ａ、１Ｂの少なくとも２つを用い、センサ素子２１、２２の異常を監視する。
【００２７】
トルク演算部６３は、信号１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂの少なくとも１つを用い、操舵トルクＴｓ２を演算する。また、トルク演算部６３は、操舵トルクＴｓ２に基づき、アシストトルクＴａ２を演算する。
指令演算部６５は、アシストトルクＴａ２に基づき、モータ８１の駆動に係る指令値を演算する。
本実施形態では、操舵トルクＴｓ１、Ｔｓ２は、正常であれば同じ値となるが、検出誤差程度の差は許容される。また、アシストトルクＴａ１、Ｔａ２は、モータ８１として出力すべきアシストトルクＴａの１／２とする。すなわち、Ｔａ＝Ｔａ１＋Ｔａ２である。
【００２８】
ここで、対応して設けられる第１センサ部１０と第１マイコン５０との組み合わせ、および、対応して設けられる第２センサ部２０と第２マイコン６０との組み合わせを、「系統」とする。以下適宜、第１センサ部１０と第１マイコン５０との組み合わせを「第１系統」、第２センサ部２０と第２マイコン６０との組み合わせを「第２系統」とする。本実施形態では、第１センサ部１０と第１マイコン５０とは直接的に通信可能であり、第１センサ部１０と第２マイコン６０とは直接的には通信不能である。また、第２センサ部２０と第２マイコン６０とは直接的に通信可能であり、第２センサ部２０と第１マイコン５０とは直接的には通信不能である。
【００２９】
本実施形態のマイコン５０、６０は、マイコン間通信部５７、６７を有しており、マイコン５０、６０間にて通信可能である。第１マイコン５０のマイコン間通信部５７は、信号１Ａ、１Ｂを第２マイコン６０のマイコン間通信部６７に送信可能であり、マイコン間通信部６７から信号２Ａ、２Ｂを受信可能である。また、マイコン間通信部６７は、信号２Ａ、２Ｂをマイコン間通信部５７に送信可能であり、マイコン間通信部５７から信号１Ａ、１Ｂを受信可能である。すなわち、マイコン５０、６０は、信号１Ａ、１Ｂと信号２Ａ、２Ｂとを相互に送受信可能である。
【００３０】
センサ部１０、２０とマイコン５０、６０との間、および、マイコン５０、６０間であは、例えばＳＥＮＴ（Single Edge Nibble Transmission）通信等のデジタル通信が行われる。通信方法は、ＳＥＮＴ通信以外であってもよい。また、センサ部とマイコンとの間での通信と、マイコン間での通信とで、通信方式が異なっていてもよい。
【００３１】
第１系統での処理と第２系統での処理とは、略同様であるので、以下、主に第１系統での処理として説明する。
図３に示すフローチャートに基づき、トルク演算処理を説明する。この処理は、イグニッションスイッチ等である始動スイッチがオンされている期間に、マイコン５０にて所定の間隔で実行される。なお、始動スイッチがオンされた直後の異常判定状態は、「正常」であるものとする。
以下、例えば「ステップＳ１０１」の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。Ｓ１０１以外のステップも同様である。
【００３２】
最初のＳ１０１では、マイコン５０は、後述する異常判定状態が停止か否かを判断する。異常判定状態が停止であると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０２以降の処理を行わない。異常判定状態が停止ではないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０２へ移行する。
Ｓ１０２では、センサ通信部５１は、信号送信トリガＴＲＧｓ１を第１センサ部１０に送信する。
【００３３】
Ｓ１０３では、センサ通信部５１は、第１センサ部１０から出力信号Ｓｇ１を受信する。
Ｓ１０４では、マイコン５０、６０は、マイコン間通信を行う。詳細には、マイコン間通信部５７は、信号１Ａ、１Ｂを含む信号をマイコン間通信部６７に送信し、マイコン間通信部６７から送信される信号２Ａ、２Ｂを含む信号を受信する。また、マイコン間通信部６７は、信号１Ａ、１Ｂを含む信号をマイコン間通信部５７から受信し、信号２Ａ、２Ｂを含む信号をマイコン間通信部５７に送信する。信号１Ａ、１Ｂを含む信号、および、信号２Ａ、２Ｂを含む信号の送受信順は、問わない。また、信号１Ａ、１Ｂを含む信号は、出力信号Ｓｇ１そのものであってもよいし、信号１Ａ、１Ｂを含む出力信号Ｓｇ１とは別の信号であってもよい。信号２Ａ、２Ｂを含む信号についても同様、出力信号Ｓｇ２そのものとしてもよいし、別の信号としてもよい。
本実施形態では、異常判定状態が「停止」以外であれば、異常判定状態によらず、所定の周期での定期通信により、他系統の信号を取得している。
【００３４】
Ｓ１０５では、異常判定処理を行う。ここでは、Ｓ１０４に続いて異常判定処理を行うものとして説明するが、例えばカウンタ等を用いて所定の頻度で異常判定処理を行ってもよい。また、図４に示す異常判定処理は、トルク演算処理とは別途に行われるようにしてもよい。
【００３５】
異常判定処理に続いて移行するＳ１０６では、トルク演算部５３は、正常である信号を用い、操舵トルクＴｓ１を演算する。なお、異常判定状態が異常検出である場合は、異常検出前の信号を用いて演算する。
Ｓ１０７では、トルク演算部５３は、操舵トルクＴｓ１に基づき、アシストトルクＴａ１を演算する。
【００３６】
図４に示すフローチャートに基づき、異常判定処理を説明する。
Ｓ１５１では、異常監視部５２は、異常判定状態が異常検出か否かを判断する。異常判定状態が異常検出であると判断された場合（Ｓ１５１：ＹＥＳ）、Ｓ１５６へ移行する。異常判定状態が異常検出ではないと判断された場合（Ｓ１５１：ＮＯ）、Ｓ１５２へ移行する。
【００３７】
Ｓ１５２では、異常監視部５２は、異常判定状態に応じた２信号を比較する。異常判定状態が「正常」であれば、信号１Ａ、１Ｂを比較する。また、異常判定状態が「Ａ異常」であれば信号１Ｂと信号２Ａとを比較し、異常判定状態が「Ｂ異常」であれば信号１Ａと信号２Ｂとを比較する。
【００３８】
ここで、比較に用いる信号を「信号Ｃ、Ｄ」とする。信号Ｃ、Ｄは、異常判定状態に応じた信号１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂのいずれかである。
信号Ｃ、Ｄの一方が正信号、他方が反転信号である場合、正常である場合の信号Ｃ、Ｄの和をＴ、異常判定閾値をＺ１とすると、信号Ｃ、Ｄの和がＴ−Ｚ１以上、Ｔ＋Ｚ１以下の場合、正常判定し、Ｔ−Ｚ１未満、または、Ｔ＋Ｚ１より大きい場合、異常判定する。すなわち、（Ｔ−Ｚ１）≦（Ｃ＋Ｄ）≦（Ｔ＋Ｚ１）で正常判定し、（Ｃ＋Ｄ）＜（Ｔ−Ｚ１）または（Ｔ＋Ｚ１）＜（Ｃ＋Ｄ）で異常判定する。
【００３９】
信号Ｃ、Ｄがともに正信号または反転信号である場合、異常判定閾値をＺ２とすると、信号Ｃ、Ｄの差の絶対値が異常判定閾値Ｚ２以下の場合、正常判定し、異常判定閾値Ｚ２より大きい場合、異常判定する。すなわち、｜Ｃ−Ｄ｜≦Ｚ２で正常判定し、｜Ｃ−Ｄ｜＞Ｚ２で異常判定する。
２つの信号の和や差等の演算値と判定閾値との比較を行うことは、「信号を比較する」という概念に含まれるものとする。
【００４０】
Ｓ１５３では、異常監視部５２は、異常判定状態に応じた２信号が正常か否かを判断する。２信号が正常であると判断された場合（Ｓ１５３：ＹＥＳ）、Ｓ１５４へ移行する。２信号が異常であると判断された場合（Ｓ１５４：ＮＯ）、Ｓ１５５へ移行する。
Ｓ１５４では、異常監視部５２は、異常判定状態を継続する。すなわち、信号１Ａ、１Ｂが正常であれば、異常判定状態として「正常」を継続する。また、信号１Ａまたは信号１Ｂの異常が特定されていれば、異常判定状態として「Ａ異常」または「Ｂ異常」を継続する。
Ｓ１５５では、異常監視部５２は、異常判定状態を「異常検出」とする。
【００４１】
異常判定状態が異常検出であると判断された場合（Ｓ１５１：ＹＥＳ）に移行するＳ１５６では、異常監視部５２は、異常特定を行う。本実施形態では、信号１Ａ、２Ａが正信号、信号１Ｂ、２Ｂが反転信号であるので、信号１Ａ、２Ａの差の絶対値が異常判定閾値Ｚ３より大きく、かつ、信号１Ｂ、２Ｂの差の絶対値が異常判定閾値Ｚ３以下の場合、信号１Ａが異常であると特定する。また、信号１Ａ、２Ａの差の絶対値が異常判定閾値Ｚ３以下、かつ、信号１Ｂ、２Ｂの差の絶対値が異常判定閾値Ｚ３より大きい場合、信号１Ｂが異常であると特定する。なお、異常判定閾値Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３は、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
【００４２】
Ｓ１５７では、異常監視部５２は、異常である信号が特定できたか否かを判断する。異常である信号が特定できたと判断された場合（Ｓ１５７：ＹＥＳ）、Ｓ１５９へ移行する。異常である信号が特定できないと判断された場合（Ｓ１５７：ＮＯ）、Ｓ１５８へ移行する。
Ｓ１５８では、異常監視部５２は、異常判定状態を停止とする。
【００４３】
Ｓ１５９では、異常監視部５２は、信号１Ａが異常であると特定されたか否かを判断する。信号１Ａが異常であると特定されたと判断された場合（Ｓ１５９：ＹＥＳ）、Ｓ１６０へ移行する。信号１Ａが異常であると特定されなかったと判断された場合（Ｓ１５９：ＮＯ）、すなわち信号１Ｂが異常であると特定された場合、Ｓ１６１へ移行する。
Ｓ１６０では、異常監視部５２は、異常判定状態をＡ異常とする。
Ｓ１６１では、異常監視部５２は、異常判定状態をＢ異常とする。
【００４４】
本実施形態の信号送受信処理を、図５および図６のタイムチャートに基づいて説明する。図５は第１系統の異常判定状態が正常である場合、図６は第１系統の異常判定状態が異常検出である場合の例である。図５および図６では、第２系統の異常判定状態は正常であるものとする。図５および図６では、第１センサ部１０を「センサ１」、第２センサ部２０を「センサ２」、第１マイコン５０を「マイコン１」、第２マイコン６０を「マイコン２」と記載する。また、［ｐ、ｑ］は、信号ｐおよび信号ｑを含む出力信号を意味する。具体的には、［１Ａ、１Ｂ］は、信号１Ａ、１Ｂを含む信号である、といった具合である。
なお、図５等では、第１マイコン５０と第２マイコン６０とが同期しているものとして記載しているが、第１マイコン５０と第２マイコン６０とは、必ずしも完全に同期している必要はなく、演算周期に影響を与えない程度のずれは許容されるものとする。
【００４５】
図５に示すように、時刻ｘ１１から時刻ｘ１２において、第１マイコン５０は第１センサ部１０に信号送信トリガＴＲＧｓ１を送信し、第１センサ部１０は第１マイコン５０から信号送信トリガＴＲＧｓを受信する。第２マイコン６０は第２センサ部２０に信号送信トリガＴＲＧｓ２を送信し、第２センサ部２０は第２マイコン６０から信号送信トリガＴＲＧｓを受信する。
【００４６】
時刻ｘ１２から時刻ｘ１３において、第１センサ部１０は出力信号Ｓｇ１を第１マイコン５０に送信し、第１マイコン５０は第１センサ部１０から出力信号Ｓｇ１を受信する。第２センサ部２０は出力信号Ｓｇ２を第２マイコン６０に送信し、第２マイコン６０は第２センサ部２０から出力信号Ｓｇ２を受信する。
【００４７】
時刻ｘ１３から時刻ｘ１４において、第１マイコン５０は信号１Ａ、１Ｂを含む信号を第２マイコン６０に送信し、第２マイコン６０は信号１Ａ、１Ｂを含む信号を第１マイコン５０から受信する。
時刻ｘ１４から時刻ｘ１５において、第２マイコン６０は信号２Ａ、２Ｂを含む信号を第１マイコン５０に送信し、第１マイコン５０は信号２Ａ、２Ｂを含む信号を第２マイコン６０から受信する。
【００４８】
時刻ｘ１５から時刻ｘ１６において、第１マイコン５０では、信号１Ａ、１Ｂの比較による異常判定を行う。信号１Ａ、１Ｂが正常であれば、第１マイコン５０は、時刻ｘ１７から時刻ｘ１８にて信号１Ａ、１Ｂに基づいて操舵トルクＴｓ１を演算し、時刻ｘ１８から時刻ｘ１９にて操舵トルクＴｓ１に基づいてアシストトルクＴａ１を演算する。
【００４９】
時刻ｘ１５から時刻ｘ１６において、第２マイコン６０では、信号２Ａ、２Ｂの比較による異常判定を行う。信号２Ａ、２Ｂが正常であれば、第２マイコン６０は、時刻ｘ１７から時刻ｘ１８にて信号２Ａ、２Ｂに基づいて操舵トルクＴｓ２を演算し、時刻ｘ１８にて操舵トルクＴｓ２に基づいてアシストトルクＴａ２を演算する。
時刻ｘ２１〜時刻ｘ２９では、時刻ｘ１１〜時刻ｘ１９と同様の処理が行われる。信号１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂが正常であれば、同様の処理が繰り返される。
【００５０】
図６において、時刻ｘ３１〜時刻ｘ３５の処理は、図５の時刻ｘ１１〜時刻ｘ１５の処理と同様である。時刻ｘ３５から時刻ｘ３６にて、第１マイコン５０にて信号１Ａ、１Ｂの比較による異常判定を行ったところ、異常が検出されたものとする。第１マイコン５０は、時刻ｘ３７から時刻ｘ３８にて、異常検出前の信号１Ａ、１Ｂを用いて操舵トルクＴｓ１を演算し、時刻ｘ３８から時刻ｘ３９にてアシストトルクＴａ１を演算する。異常検出時には、異常検出前の信号１Ａ、１Ｂを用いた演算に替えて、操舵トルクＴｓ１の前回値を引き継いでもよい。アシストトルクＴａ１についても同様、前回値を引き継いでもよい。
【００５１】
時刻ｘ４１〜時刻ｘ４９は、異常が検出された信号周期の次の信号周期である。
時刻ｘ４１〜時刻ｘ４５の処理は、時刻ｘ３１〜時刻ｘ３５の処理と同様である。異常が検出された次の信号周期では、時刻ｘ４５〜時刻ｘ４６において、第１マイコン５０は、信号１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂを用い、センサ素子１１、１２のどちらが異常かを特定する。第１マイコン５０は、異常特定後の時刻ｘ４７から時刻ｘ４８にて、正常である信号を用いて操舵トルクＴｓ１を演算し、時刻ｘ４８から時刻ｘ４９にて、アシストトルクＴａ１を演算する。
時刻ｘ３１〜時刻ｘ３９、時刻ｘ４１〜時刻ｘ４９における第２系統側の処理は、図５の時刻ｘ１１〜ｘ１９の処理と同様である。
【００５２】
異常特定を行った次の信号周期以降は、バックアップ制御に移行する。バックアップ制御のタイムチャートは、図５と略同様である。
センサ素子１１が異常であると特定された場合、第１マイコン５０では、信号１Ａに替えて、信号２Ａを用いる。詳細には、信号１Ｂ、２Ａの比較により異常判定を行い、正常であれば信号１Ｂ、２Ａを用いて操舵トルクＴｓ１およびアシストトルクＴａ１を演算する。信号１Ｂ、２Ａが正常であれば、同様の処理が繰り返される。
【００５３】
センサ素子１２が異常であると特定された場合、第１マイコン５０では、信号１Ｂに替えて、信号２Ｂを用いる。詳細には、信号１Ａ、２Ｂの比較により異常判定を行い、正常であれば信号１Ａ、２Ｂを用いて操舵トルクＴｓ１およびアシストトルクＴａ１を演算する。信号１Ａ、２Ｂが正常であれば、同様の処理が繰り返される。
【００５４】
第２系統において、センサ素子２１が異常であると特定された場合、第２マイコン６０では、信号２Ａに替えて、信号１Ａを用いる。詳細には、信号１Ａ、２Ｂの比較により異常判定を行い、正常であれば信号１Ａ、２Ｂを用いて操舵トルクＴｓ２およびアシストトルクＴａ２を演算する。信号１Ａ、２Ｂが正常であれば、同様の処理が繰り返される。
【００５５】
センサ素子２２が異常であると特定された場合、第２マイコン６０では、信号２Ｂに替えて、信号１Ｂを用いる。詳細には、信号１Ｂ、２Ａの比較により異常判定を行い、正常であれば信号１Ｂ、２Ａを用いて操舵トルクＴｓ２およびアシストトルクＴａ２を演算する。信号１Ｂ、２Ａが正常であれば、同様の処理が繰り返される。
【００５６】
本実施形態のセンサ装置１は、第１センサ部１０と第１マイコン５０、および、第２センサ部２０と第２マイコン６０を有しており、冗長構成となっている。また、マイコン５０、６０間で信号を送受信可能であるので、自系統の信号に異常が生じた場合、他系統の信号を用い、どの素子が異常かを特定している。異常特定後は、異常が生じた素子の信号に替えて、他系統の信号で代行している。これにより、一部のセンサ素子に異常が生じた場合であっても、異常監視を継続しつつ、２系統でのトルク演算を継続することができる。
【００５７】
本実施形態では、信号１Ａが異常である場合、信号２Ａで代行する例を中心に説明したが、信号１Ａに替えて信号２Ｂで代行する、といった具合に、異常である信号を他系統のどの信号で代行してもよい。また、信号１Ａ、１Ｂが異常であっても、信号２Ａ、２Ｂが正常であれば、第２系統にてトルク演算を継続可能である。同様に、信号２Ａ、２Ｂが異常であっても、信号１Ａ、１Ｂが正常であれば、第１系統にてトルク演算を継続可能である。すなわち本実施形態では、４信号のうちの２信号が正常であれば、トルク演算を継続可能である。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態のセンサ装置１は、複数のセンサ部１０、２０と、複数のマイコン５０、６０と、を備える。
第１センサ部１０は、複数のセンサ素子１１、１２、および、センサＩＣ１３を有する。センサＩＣ１３は、センサ素子１１、１２の検出値に応じた検出信号である信号１Ａ、１Ｂを含む出力信号Ｓｇ１を生成して送信する。第２センサ部２０は、複数のセンサ素子２１、２２、および、センサＩＣ２３を有する。センサＩＣ２３は、センサ素子２１、２２の検出値に応じた検出信号である信号２Ａ、２Ｂを含む出力信号Ｓｇ２を生成して送信する。
【００５９】
第１マイコン５０は、センサ通信部５１、異常監視部５２、および、トルク演算部５３を有する。センサ通信部５１は、対応して設けられる第１センサ部１０から送信される出力信号Ｓｇ１を受信する。異常監視部５２は、第１センサ部１０の異常を監視する。トルク演算部５３は、正常である少なくとも１つの検出信号に基づいて物理量である操舵トルクＴｓ１を演算する。
第２マイコン６０は、センサ通信部６１、異常監視部６２、および、トルク演算部６３を有する。センサ通信部６１は、対応して設けられる第２センサ部２０から送信される出力信号Ｓｇ２を受信する。異常監視部６２は、第２センサ部２０の異常を監視する。トルク演算部６３は、正常である少なくとも１つの検出信号に基づいて物理量である操舵トルクＴｓ２を演算する。
ここで、「対応して設けられる」とは、第１センサ部１０と第１マイコン５０とが通信可能であり、第２センサ部２０と第２マイコン６０とが通信可能であることを意味する。
【００６０】
第１マイコン５０は、自身が第１センサ部１０から受信した出力信号Ｓｇ１に含まれる信号１Ａ、１Ｂと、第２マイコン６０が第２センサ部２０から受信した出力信号Ｓｇ２に含まれる信号２Ａ、２Ｂとを、第２マイコン６０との間で相互に送受信可能である。
第２マイコン６０は、自身が第２センサ部２０から受信した出力信号Ｓｇ２に含まれる信号２Ａ、２Ｂと、第１マイコン５０が第１センサ部１０から受信した出力信号Ｓｇ１に含まれる信号１Ａ、１Ｂとを、第１マイコン５０との間で相互に送受信可能である。
【００６１】
本実施形態では、第１マイコン５０と第２マイコン６０とが通信可能であるので、第１マイコン５０は、対応して設けられる第１センサ部１０の信号１Ａ、２Ｂに加え、第２センサ部２０の信号２Ａ、２Ｂを取得可能である。同様に、第２マイコン６０は、対応して設けあられる第２センサ部の信号２Ａ、２Ｂに加え、第１センサ部１０の信号１Ａ、１Ｂを取得可能である。すなわち、マイコン５０、６０は、４つの信号１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂを異常監視およびトルク演算に適宜利用可能である。
【００６２】
これにより、一部のセンサ素子１１、１２、２１、２２に異常が生じた場合であっても、２つ以上のセンサ素子が正常であれば、信号比較による異常監視、および、トルク演算を継続可能である。また、例えば１つのセンサ素子が異常であって、マイコン等の他の構成が正常である場合、異常箇所を含む系統全体を機能停止させる必要がなく、正常である箇所での処理を継続可能である。
【００６３】
異常監視部５２は、複数の自センサ信号である信号１Ａ、１Ｂに基づき、センサ素子１１、１２の異常を検出する。異常監視部６２は、複数の自センサ信号である信号２Ａ、２Ｂに基づき、センサ素子２１、２２の異常を検出する。
これにより、自系統のセンサ素子の異常を適切に検出することができる。
【００６４】
異常監視部５２は、信号１Ａ、１Ｂに基づいてセンサ素子１１、１２の異常が検出された場合、信号１Ａ、１Ｂおよび少なくとも他センサ信号である１つの信号２Ａ、２Ｂを用いて異常であるセンサ素子１１、１２を特定する。異常監視部６２は、信号２Ａ、２Ｂに基づいてセンサ素子２１、２２の異常が検出された場合、信号２Ａ、２Ｂおよび少なくとも１つの他センサ信号である信号１Ａ、１Ｂを用いて異常であるセンサ素子２１、２２を特定する。
【００６５】
１つのセンサ部１０、２０に設けられるセンサ素子が２つである場合、自センサ信号は２つである。２つの信号比較では、どちらかの信号が異常であることを検出可能であるが、どちらの信号が異常であるかを特定することができない。そこで本実施形態では、自センサ信号に加えて、他センサ信号を用いることで、３つ以上の信号での比較により異常が生じている信号を適切に特定可能である。また、異常が生じている信号を特定できれば、正常である信号の利用を継続可能である。
【００６６】
異常監視部５２、６２は、異常であるセンサ素子１１、１２が特定された場合、信号１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂのうち正常である少なくとも２つの信号により異常監視を継続する。これにより、自センサ信号および他センサ信号のうち、少なくとも２つが正常であれば、信号比較による異常監視を継続可能である。また、トルク演算部５３、６３は、正常である信号を用い、トルク演算を適切に継続可能である。
【００６７】
第１マイコン５０は、所定の周期で第２マイコン６０から信号２Ａ、２Ｂを受信する。第２マイコン６０は、所定の周期で第１マイコン５０から信号１Ａ、１Ｂを受信する。
マイコン５０、６０間の通信を所定の周期での定期通信とすることで、マイコン５０、６０における制御構成を簡素化することができる。
【００６８】
センサ素子１１、１２、２１、２２は、検出対象の磁束を検出する磁気検出素子である。センサ素子１１、１２、２１、２２は、トルクに応じて変化する磁束の変換を検出する。トルク演算部５３、６３は、物理量として、トルクを演算する。
すなわち本実施形態のセンサ装置１は、トルクセンサであって、トルク（本実施形態では操舵トルクＴｓ１、Ｔｓ２）を適切に検出することができる。
【００６９】
電動パワーステアリング装置８は、センサ装置１と、運転者によるステアリングホイール９１の操舵を補助するアシストトルクＴａを出力するモータ８１と、モータ８１のトルクをステアリングシャフト９２に伝達する減速ギア８２と、を備える。
トルク演算部５３、６３は、物理量として操舵トルクＴｓ１、Ｔｓ２を演算する。
第１マイコン５０は、操舵トルクＴｓ１に基づいてモータ８１の駆動制御に係る指令値を演算する指令演算部４５を有する。第２マイコン６０は、操舵トルクＴｓ２に基づいてモータ８１の駆動制御に係る指令値を演算する指令演算部４５を有する。
センサ装置１では、センサ素子１１、１２、２１、２２の異常が適切に監視されているので、操舵トルクＴｓが適切に演算される。これにより、操舵トルクＴｓに基づき、アシストトルクＴａが適切に演算され、モータ８１の駆動を適切に制御することができる。
【００７０】
本実施形態では、信号１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂが「検出信号」に対応する。
第１マイコン５０において、第２マイコン６０が「他系統制御部」に対応し、信号１Ａ、１Ｂが「自センサ信号」、信号２Ａ、２Ｂが「他センサ信号」に対応する。
第２マイコン６０において、第１マイコン５０が「他系統制御部」に対応し、信号２Ａ、２Ｂが「自センサ信号」、信号１Ａ、１Ｂが「他センサ信号」に対応する。
また、センサ通信部５１、６１が「通信部」に対応する。
【００７１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７〜図１０に示す。
上記実施形態では、異常判定状態が停止以外であれば、異常判定状態によらず他系統の信号を取得しているのに対し、本実施形態では、異常判定状態に応じて他系統の信号を取得する点が異なる。センサユニット５およびＥＣＵ４０の構成等は上記実施形態と同様であるので、説明を省略する。また、センサ部１０、２０における処理は、上記実施形態と同様である。
本実施形態においても、第１系統での処理と第２系統での処理とは、略同様であるので、以下、主に第１系統での処理として説明する。
【００７２】
本実施形態のトルク演算処理を図７のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、図３の説明と同様、マイコン５０での処理として説明する。
Ｓ２０１〜Ｓ２０３の処理は、図３中のＳ１０１〜Ｓ１０３の処理と同様である。
Ｓ２０４では、マイコン間通信部５７は、異常判定状態が正常か否かを判断する。異常判定状態が正常であると判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、Ｓ２１３へ移行する。異常判定状態が正常ではないと判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０５へ移行する。
【００７３】
Ｓ２０５では、マイコン間通信部５７は、異常判定状態がＡ異常か否かを判断する。「Ａ異常」とは、信号１Ａの異常が特定されている状態を意味する。異常判定状態がＡ異常であると判断された場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、Ｓ２０７へ移行する。異常判定状態がＡ異常ではないと判断された場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、Ｓ２０６へ移行する。
【００７４】
Ｓ２０６では、マイコン間通信部５７は、異常判定状態がＢ異常か否かを判断する。「Ｂ異常」とは、信号１Ｂの異常が特定されている状態を意味する。異常判定状態がＢ異常であると判断された場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、Ｓ２０９へ移行する。異常判定状態がＢ異常ではないと判断された場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、異常判定状態は異常検出であって、Ｓ２１１へ移行する。
【００７５】
異常判定状態がＡ異常であると判断された場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）に移行するＳ２０７では、マイコン間通信部５７は、Ａ異常トリガＴＲＧａを第２マイコン６０に送信する。第２マイコン６０では、Ａ異常トリガＴＲＧａを受信すると、信号２Ａを含む信号を第１マイコン５０に送信する。
Ｓ２０８では、マイコン間通信部５７は、他系統の信号Ａである信号２Ａを含む信号を第２マイコン６０から受信する。
【００７６】
異常判定状態がＢ異常であると判断された場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）に移行するＳ２０９では、マイコン間通信部５７は、Ｂ異常トリガＴＲＧｂを第２マイコン６０に送信する。第２マイコン６０では、Ｂ異常トリガＴＲＧｂを受信すると、信号２Ｂを含む信号を第１マイコン５０に送信する。
Ｓ２１０では、マイコン間通信部５７は、他系統の信号Ｂである信号２Ｂを含む信号を第２マイコン６０から受信する。
【００７７】
異常判定状態が異常検出である場合（Ｓ２０６：ＮＯ）に移行するＳ２１１では、マイコン間通信部５７は、異常検出トリガＴＲＧｅを第２マイコン６０に送信する。第２マイコン６０では、異常検出トリガＴＲＧｅを受信すると、信号２Ａ、２Ｂを含む信号を第１マイコン５０に送信する。
Ｓ２１２では、マイコン間通信部５７は、他系統の信号Ａ、Ｂである信号２Ａ、２Ｂを含む信号を第２マイコン６０から受信する。なお、Ｓ２０８、Ｓ２１０およびＳ２１２で受信する信号は、信号２Ａ、２Ｂを含む同じ信号としても差し支えない。
【００７８】
本実施形態では、異常判定状態が、「異常検出」、「Ａ異常」または「Ｂ異常」のときに他系統の信号を受信するイベント通信としている。また、異常判定状態が「正常」であれば、第２マイコン６０へのトリガ送信、および、他系統信号の受信を行わない。
【００７９】
Ｓ２０４で肯定判断された場合、もしくは、Ｓ２０８、Ｓ２１０またはＳ２１２に続いて移行するＳ２１３では、マイコン間通信部５７は、第２マイコン６０からの異常状態トリガを受信したか否かを判断する。異常状態トリガは、異常検出トリガＴＲＧｅ、Ａ異常トリガＴＲＧａまたはＢ異常トリガＴＲＧｂである。異常状態トリガを受信していないと判断された場合（Ｓ２１３：ＮＯ）、Ｓ２１５へ移行する。異常状態トリガを受信したと判断された場合（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、Ｓ２１４へ移行する。
【００８０】
Ｓ２１４では、マイコン間通信部５７は、受信した異常状態トリガに応じ、信号１Ａおよび信号１Ｂの少なくとも一方を、第２マイコン６０に送信する。なお、第２マイコン６０に送信すべき信号の異常が確定されている場合、信号送信を行わないようにしてもよい。
Ｓ２１５は図３中のＳ１０５と同様、図４の異常判定処理を行う。また、Ｓ２１６、Ｓ２１７の処理は、図３中のＳ１０６、Ｓ１０７の処理と同様である。
【００８１】
図７では、Ｓ２０４〜Ｓ２０６は、異常判定状態を振り分けるための処理であり、処理順は入れ替え可能である。また、Ｓ２０４〜Ｓ２１２が自系統の異常判定状態に応じた他系統の信号の受信に係る処理であり、Ｓ２１３、Ｓ２１４が他系統の異常判定状態に応じた自系統の信号の送信に係る処理である。Ｓ２０４〜Ｓ２１２の処理と、Ｓ２１３、Ｓ２１４の処理とは、入れ替えてもよい。また、例えば、第１マイコン５０ではＳ２０４〜Ｓ２１２の処理を先に行い、第２マイコン６０ではＳ２１３、Ｓ２１４の処理を先に行う、といった具合に、マイコン５０、６０ごとに処理順が異なっていてもよい。
【００８２】
本実施形態の信号送受信処理を、図８〜図１０のタイムチャートに基づいて説明する。図８は第１系統の異常判定状態が正常である場合、図９は第１系統の異常判定状態が異常検出である場合、図１０は第１系統の異常判定状態がＡ異常である場合の例である。図８〜図１０では、第２系統の異常判定状態は正常であるものとする。
【００８３】
図８の時刻ｘ５１〜時刻ｘ５３の処理は、図５の時刻ｘ１１〜ｘ１３の処理と同様であり、時刻ｘ５３〜時刻ｘ５７の処理は、図５の時刻ｘ１５〜ｘ１９の処理と同様である。すなわち本実施形態では、異常判定状態が正常である場合、図５中の時刻ｘ１３〜時刻ｘ１５に行われる信号送受信の処理が省略されている。これにより、正常時の通信負荷を低減可能である。
また、時刻ｘ６１〜ｘ６７の処理は、時刻ｘ５１〜ｘ５７の処理と同様であり、異常判定状態が正常であれば、同様の処理が繰り返される。
【００８４】
図９において、時刻ｘ７１〜時刻ｘ７３の処理は、図６の時刻ｘ３１〜３３の処理と同様であり、時刻ｘ７３〜時刻ｘ７７の処理は、図６の時刻ｘ３５〜時刻ｘ３９の処理と同様である。すなわち、時刻ｘ７３〜時刻ｘ７４にて、第１マイコン５０にて信号１Ａ、１Ｂの比較による異常判定を行ったところ、異常が検出されたものとする。
【００８５】
時刻ｘ８１〜時刻ｘ８９は、異常が検出された信号周期の次の信号周期である。
時刻ｘ８１〜時刻ｘ８３の処理は、時刻ｘ７１〜時刻ｘ７３の処理と同様である。
時刻ｘ８３〜時刻ｘ８４において、第１マイコン５０は異常検出トリガＴＲＧｅを第２マイコン６０に送信し、第２マイコン６０は異常検出トリガＴＲＧｅを第１マイコン５０から受信する。
時刻ｘ８３〜時刻ｘ８４において、第２マイコン６０は信号２Ａ、２Ｂを含む信号第１マイコン５０に送信し、第１マイコン５０は信号２Ａ、２Ｂを含む信号を第２マイコン６０から受信する。
【００８６】
時刻ｘ８５〜時刻ｘ８９の処理は、図６の時刻ｘ４５〜時刻４９の処理と同様である。すなわち、第１マイコン５０では、信号１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂを用い、センサ素子１１、１２のどちらが異常かを特定し、正常な信号を用いてトルク演算を行う。
この例では、第２系統は正常であるので、第２マイコン６０では、信号２Ａ、２Ｂの比較による異常判定、および、信号２Ａ、２Ｂを用いたトルク演算が継続される。図１０についても同様である。
【００８７】
異常特定を行った次の信号周期以降は、バックアップ制御に移行する。
図１０中の時刻ｘ９１〜時刻９３の処理は、正常時の時刻ｘ５１〜ｘ５３の処理と同様である。
時刻ｘ８１〜時刻ｘ８９（図９参照）の信号周期にて、センサ素子１１が異常であると特定された場合、時刻ｘ９３〜時刻ｘ９４において、第１マイコン５０はＡ異常トリガＴＲＧａを第２マイコン６０に送信し、第２マイコン６０はＡ異常トリガＴＲＧａを第１マイコン５０から受信する。時刻ｘ９４〜時刻ｘ９５において、第２マイコン６０は信号２Ａを含む信号を第１マイコン５０に送信し、第１マイコン５０は信号２Ａを含む信号を第２マイコン６０から受信する。
【００８８】
時刻ｘ９５〜時刻ｘ９６では、信号１Ｂと信号２Ａとの比較により異常判定を行う。信号１Ｂ、２Ａが正常であれば、時刻ｘ９７〜時刻ｘ９８にて信号１Ｂ、２Ａを用いて操舵トルクＴｓ１を演算し、時刻ｘ９８〜時刻ｘ９９にてアシストトルクＴａを演算する。
時刻ｘ１０１〜時刻ｘ１０９の処理は、時刻ｘ９１〜時刻ｘ９９の処理と同様であり、信号１Ｂ、２Ａが正常であれば、同様の処理が繰り返される。
【００８９】
また、時刻ｘ８１〜時刻ｘ８９の信号周期にて、センサ素子１２が異常であると特定された場合、第１マイコン５０は、Ａ異常トリガＴＲＧａに替えてＢ異常トリガＴＲＧｂを第２マイコン６０に送信する。第２マイコン６０は、Ｂ異常トリガＴＲＧｂを受信すると、信号２Ｂを含む信号を第１マイコン５０に送信する。第１マイコン５０は、信号１Ａ、２Ｂの比較による異常判定を行い、正常であれば、信号１Ａ、２Ｂを用いてトルク演算を行う。
【００９０】
ここでは、第１系統側に異常が生じた場合の例を説明したが、第２系統側に異常が生じた場合も同様、第２マイコン６０は異常状態に応じたトリガを第１マイコン５０に送信し、第１マイコン５０からトリガに応じた信号を受信する。異常判定等の詳細は、第１系統に異常が生じた場合と同様である。
【００９１】
本実施形態では、マイコン５０、６０は、異常判定状態が「異常検出」、「Ａ異常」または「Ｂ異常」のとき、異常状態に応じた異常状態トリガを送信し、他系統の信号を受信する。換言すると、センサ素子が正常であって、異常判定状態が「正常」であれば、他系統のマイコンからの信号受信を行わない。すなわち本実施形態では、異常判定状態に応じたイベント通信にて、他系統の信号を取得している。これにより、正常時におけるマイコン５０、６０間の通信負荷を低減可能である。
【００９２】
第１マイコン５０は、信号２Ａ、２Ｂの取得が必要な場合、第２マイコン６０にトリガ信号を送信し、トリガ信号に応じて第２マイコン６０から送信される信号２Ａ、２Ｂを受信する。第２マイコン６０は、信号１Ａ、１Ｂの取得が必要な場合、第１マイコン５０にトリガ信号を送信し、トリガ信号に応じて第１マイコン５０から送信される信号１Ａ、１Ｂを受信する。ここで、「他センサ信号の取得が必要な場合」とは、異常判定状態が「異常検出」、「Ａ異常」、「Ｂ異常」の場合である。また、異常検出トリガＴＲＧｅ、Ａ異常トリガＴＲＧａまたはＢ異常トリガＴＲＧｂである異常状態トリガが「トリガ信号」に対応する。
マイコン５０、６０間の通信をトリガ信号に応じたイベント通信とすることで、通信負荷を低減可能である。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９３】
（他の実施形態）
（ア）出力信号
上記実施形態では、１つのセンサ部に設けられる２つのセンサ素子の検出信号は、一方を正信号、他方を反転信号とする。他の実施形態では、複数のセンサ素子の検出信号は、正常であれば同値となるようにしてもよい。すなわち、複数の検出信号が正信号であってもよいし、反転信号であってもよいということである。
【００９４】
（イ）異常検出時の処理
上記実施形態では、一方の系統にてセンサ素子の異常が検出された場合、他系統の全てのセンサ素子に対応する信号を取得し、異常特定を行う。他の実施形態では、センサ素子の異常が検出された場合、少なくとも１つの信号を他系統から取得し、異常特定を行ってもよい。具体的には、例えば、第１系統にて異常が検出された場合、第２系統側から信号２Ａまたは信号２Ｂの一方を取得してもよい。例えば信号２Ａを取得する場合、第１マイコン５０にて、信号１Ａと信号２Ａとの比較、および、信号１Ｂと信号２Ａとの比較を行うことで、異常である信号を特定可能である。また、比較する信号が反転値であれば加算値に基づいて異常判定を行い、同値であれば差分値に基づいて異常判定を行う。
【００９５】
（ウ）異常特定後の処理
上記実施形態では、第１系統にて信号１Ａが異常である場合、第２系統から信号２Ａを取得する。他の実施形態では、異常が生じている素子が特定された場合に他系統から取得する信号は、他系統のいずれの信号であってもよい。具体的には、例えば信号１Ａが異常である場合、信号２Ａに替えて、信号２Ｂを取得してもよい、ということである。
【００９６】
第２実施形態では、制御部は、異常が検出された次の信号周期にて、異常検出トリガの送信および他系統信号の受信を行う。他の実施形態では、異常が検出された次の信号周期にて、異常検出トリガの送信を行い、異常検出トリガを送信した次回以降の信号周期にて、他系統信号を受信するようにしてもよい。これにより、通信遅れを防ぐことができる。
【００９７】
（エ）センサ装置
上記実施形態のセンサ装置には、２組のセンサ部および制御部が設けられる。他の実施形態では、センサ部および制御部を３組以上設けてもよい。また、上記実施形態では、１つの制御部に対し、１つのセンサ部が設けられる。他の実施形態では、１つの制御部に対し、複数のセンサ部を設けてもよい。
【００９８】
上記実施形態では、センサ部と制御部との間の通信は、制御部からの信号送信トリガに応じてセンサ部から出力信号が送信される、所謂「同期通信」である。他の実施形態では、制御部からの信号送信トリガによらず、センサ部から出力信号が送信される、所謂「非同期通信」としてもよい。
【００９９】
上記実施形態では、それぞれのセンサ部は、２つのセンサ素子を有する。他の実施形態では、それぞれのセンサ部に３つ以上のセンサ素子を設けてもよい。センサ素子が３つ以上の場合、出力信号に含まれる検出信号が３つ以上となる。この場合、異常監視に利用可能な自センサ信号が３つ以上あれば、自センサ信号同士の比較により異常特定を行い、異常監視に利用可能な自センサ信号が２つのときに異常検出された場合、他センサ信号を用いた異常特定を行うようにしてもよい。また、３つ以上の自センサ信号が異常監視に利用可能である場合であっても、他センサ信号を用いた異常特定を行ってもよい。
【０１００】
上記実施形態では、センサ素子は、磁気検出素子である。他の実施形態では、センサ素子は、磁束以外の物理量を検出する素子であってもよい。また、上記実施形態のセンサ素子は、操舵トルクを検出するものである。他の実施形態では、センサ素子は、操舵トルク以外のトルク、回転角、ストローク、荷重、圧力等、どのような物理量を検出するものであってもよい。
【０１０１】
上記実施形態では、センサ装置は、電動パワーステアリング装置のトルクセンサに適用される。他の実施形態では、センサ装置は、電動パワーステアリング装置以外の車載装置に適用してもよいし、車両に搭載されない装置に適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１・・・センサ装置
１０、２０・・・センサ部
１１、１２、２１、２２・・・センサ素子
１３、２３・・・センサＩＣ（演算部）
５０、６０・・・マイコン（制御部）
５１、６１・・・センサ通信部（通信部）
５２、６２・・・異常監視部
５３、６３・・・トルク演算部（物理量演算部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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