(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象（８３１）に関する物理量を検出する複数のセンサ素子（２１、３１）、内部異常を検出する異常検出部（１３、１７、１８、２４、２２５、３２５）、ならびに、前記センサ素子の検出値に応じたセンサ信号および前記異常検出部の検出結果に応じた異常信号を含むデジタル信号である出力信号を生成して出力する出力部（２５）を有するセンサ部（１０、３５）と、
前記センサ部から前記出力信号を取得する信号取得部（４５２）、前記センサ部の異常を判定する異常判定部（４５３）、および、前記センサ信号を用いた演算を行う演算部（４５４）を有する制御部（４０）と、
を備え、
前記出力部は、
検出された前記内部異常が第１の異常である場合、前記出力信号の出力を停止し、
検出された前記内部異常が前記第１の異常とは異なる第２の異常である場合、前記異常信号を前記第２の異常が生じたことを示す値とし、
前記異常判定部は、
前記センサ部から前記出力信号を取得できなかった場合、信号取得異常または前記センサ部に前記第１の異常が生じていると判定し、
取得された前記出力信号に含まれる前記異常信号が前記第２の異常が生じていることを示す値である場合、前記センサ部に前記第２の異常が生じていると判定することを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記センサ部は、複数であって、
それぞれの前記センサ部が、前記出力信号を前記制御部に出力す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】
前記演算部は、正常とみなされる前記出力信号に含まれる前記センサ信号を用いて演算を行う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】
前記第１の異常には、前記センサ部に設けられる不揮発性メモリ（２２１〜２２３、３２１〜３２３）、発振器（２３、３３）、および、電圧レギュレータ（１５、１６）の少なくとも１つの異常が含まれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記第１の異常には、前記センサ部に供給される電圧である供給電圧が所定の下限値より小さい電圧低下異常が含まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記第２の異常には、前記供給電圧が前記所定の下限値以上であって、正常範囲から外れている供給電圧異常が含まれることを特徴とする請求項５に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記異常信号は、２ビット以上であって、前記センサ部の異常状態に加え、前記第１の異常により前記出力信号を停止した履歴を前記制御部に通知可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記出力信号の出力を要求する要求信号を生成して前記センサ部に出力する要求信号生成部（４５１）を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項９】
前記制御部から前記センサ部への前記要求信号の出力、および、前記センサ部から前記制御部への前記出力信号の出力には、同一の通信線（５２、５５）が用いられることを特徴とする請求項８に記載のセンサ装置。
【請求項１０】
前記センサ信号は、ニブルで表されるニブル信号であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項１１】
前記センサ素子は、前記検出対象の磁束の変化を検出する磁気検出素子であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項１２】
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ことを特徴とする請求項１１に記載のセンサ装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のセンサ装置（１）と、
運転者による操舵部材（９１）の操舵を補助する補助トルクを出力するモータ（８０）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、
前記制御部は、前記センサ信号に基づいて演算される操舵トルクに基づいて前記モータの駆動を制御するモータ制御部（４５５）を有することを特徴と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つの磁気検出素子を有する磁気センサが知られている。例えば特許文献１では、２つの磁気検出素子の検出値を比較して異常判定し、異常である場合、正常範囲から外れた異常範囲の電圧信号をＥＣＵに出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６８８６９１号
【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、２つの検出値の比較による判定結果の１種類の異常を異常判定信号として出力している。しかしながら、特許文献１のように、アナログ通信にて異常範囲の電圧信号である異常判定信号を出力する方法では、磁気センサに異常が生じているか否か以外の情報をＥＣＵ側に通知することができない。
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、生じた異常の種類を制御部にて分類可能であるセンサ装置、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、センサ部と、制御部と、を備える。
センサ部は、複数のセンサ素子、異常検出部、および、出力部を有する。センサ素子は、検出対象に関する物理量を検出する。異常検出部は、内部異常を検出する。出力部は、センサ素子の検出値に応じたセンサ信号、および、異常検出部の検出結果に応じた異常信号を含むデジタル信号である出力信号を生成して出力する。
制御部は、信号取得部、異常判定部、および、演算部を有する。信号取得部は、センサ部から出力信号を取得する。異常判定部は、センサ部の異常を判定する。演算部は、センサ信号を用いた演算を行う。
【０００６】
出力部は、検出された内部異常が第１の異常である場合、出力信号の出力を停止する。また、出力部は、検出された内部異常が第１の異常とは異なる第２の異常である場合、異常信号を第２の異常が生じたことを示す値とする。
異常判定部は、センサ部から出力信号を取得できなかった場合、信号取得異常またはセンサ部に第１の異常が生じていると判定する。また、異常判定部は、取得された出力信号に含まれる異常信号が第２の異常が生じていることを示す値である場合、センサ部に第２の異常が生じていると判定する。
【０００７】
本発明では、異常判定部は、出力信号の取得可否、および、異常信号に基づき、センサ部で生じている異常を、信号取得異常または第１の異常と、第２の異常と、に分類可能である。これにより、制御部は、センサ部にて生じている異常に応じて、適切な処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による電動パワーステアリング装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態によるセンサ装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による出力信号を説明するタイムチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による信号出力処理を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の一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。
【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。
（一実施形態）
本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１に示すように、センサ装置１は、センサユニット５、および、制御部としてのＥＣＵ４０等を備え、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。
【００１０】
電動パワーステアリング装置８０を備えたステアリングシステム９０の全体構成を図１に示す。
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の操舵を補助する補助トルクを出力するモータ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１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に伝達する。すなわち本実施形態の電動パワーステアリング装置８０は、所謂「コラムアシストタイプ」であるが、モータ８１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。換言すると、本実施形態では、ステアリングシャフト９２が「駆動対象」に対応するが、ラック軸９７を「駆動対象」としてもよい、ということである。
ＥＣＵ４０の詳細については、後述する。
【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、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２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３５を有する。第１センサ部１０および第２センサ部３５は、集磁部８３１の磁束の変化を検出し、検出値に応じたセンサ信号であるメイン信号およびサブ信号を含む出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２をＥＣＵ４０に出力する。
【００１６】
第１センサ部１０の内部構成と第２センサ部３５の内部構成とは、同様であるので、第２センサ部３５に係る説明を適宜省略し、第１センサ部１０を中心に説明する。図２中では、適宜、「メイン」を「（Ｍ）」、「サブ」を「（Ｓ）」と記載する。また、図２においては、煩雑になることを避けるため、一部の信号線等を省略する。
第１センサ部１０は、供給電圧監視部１３、メインレギュレータ１５、サブレギュレータ１６、メインレギュレータ電圧監視部１７、サブレギュレータ電圧監視部１８、メイン回路部２０、および、サブ回路部３０等を有し、これらの電子部品が封止部１１で封止される。
【００１７】
封止部１１には、電源端子１１１、通信端子１１２、および、グランド端子１１３が形成される。電源端子１１１は、電源線５１によりＥＣＵ４０のレギュレータ端子４０１と接続され、ＥＣＵレギュレータ４１から、所定の電圧（例えば、５［Ｖ］）に調整された供給電圧Ｖｓが供給される。通信端子１１２は、通信線５２によりＥＣＵ４０の通信端子４０２と接続される。通信線５２は、出力信号Ｓｄ１およびトリガ信号Ｔｒｇ１の出力に用いられる。グランド端子１１３は、グランド線５３によりＥＣＵ４０のグランド端子４０３と接続され、ＥＣＵ４０を経由してグランドと接続される。
【００１８】
第２センサ部３５は、メイン回路部およびサブ回路部等の電子部品が封止部３６で封止される。封止部３６には、電源端子３６１、通信端子３６２、および、グランド端子３６３が形成される。電源端子３６１は、電源線５４によりＥＣＵ４０のレギュレータ端子４０４と接続され、供給電圧Ｖｓが供給される。通信端子３６２は、通信線５５によりＥＣＵ４０の通信端子４０５と接続される。通信線５５は、出力信号Ｓｄ２およびトリガ信号Ｔｒｇ２の出力に用いられる。グランド端子３６３は、グランド線５６によりＥＣＵ４０のグランド端子４０６と接続され、ＥＣＵ４０を経由してグランドと接続される。
本実施形態では、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２は、デジタル通信の一種であるＳＥＮＴ（Single Edge Nibble Transmission）通信により、センサ部１０、３５からＥＣＵ４０に出力される。
【００１９】
供給電圧監視部１３は、ＥＣＵレギュレータ４１から供給される供給電圧Ｖｓを監視する。本実施形態では、供給電圧Ｖｓが、理論値Ｖａを含む供給電圧正常範囲の下側閾値Ｖｔｈ１以上、上側閾値Ｖｔｈ２以下である場合、正常であるとみなす。また、供給電圧Ｖｓが、駆動可能下限値ＶＬ未満である場合、電圧低下異常が生じているとみなす。駆動可能下限値ＶＬは、下側閾値Ｖｔｈ１より小さい値とする。
【００２０】
また、供給電圧Ｖｓが、駆動可能下限値ＶＬ以上、供給電圧正常範囲の下側閾値Ｖｔｈ１より小さい場合、低電圧側仮異常とみなし、供給電圧正常範囲の上側閾値Ｖｔｈ２より大きい場合、高電圧側仮異常とみなす。低電圧側仮異常および高電圧側仮異常は、供給電圧Ｖｓが供給電圧正常範囲から外れているものの、第１センサ部１０による信号出力を継続可能な程度の比較的軽度の電圧異常である、といえる。異常検出結果は、出力部２５に出力される。
【００２１】
メインレギュレータ１５は、ＥＣＵレギュレータ４１から供給された供給電圧Ｖｓを調圧し、メイン回路部２０に供給する。
サブレギュレータ１６は、ＥＣＵレギュレータ４１から供給された供給電圧Ｖｓを調圧し、サブ回路部３０に供給する。
【００２２】
メインレギュレータ電圧監視部１７は、メインレギュレータ１５から出力されるメインレギュレータ電圧Ｖｒｍを監視する。メインレギュレータ電圧Ｖｒｍがメインレギュレータ電圧正常範囲から外れている場合、メインレギュレータ異常とみなす。異常検出結果は、出力部２５に出力される。
サブレギュレータ電圧監視部１８は、サブレギュレータ１６から出力されるサブレギュレータ電圧Ｖｒｓを監視する。サブレギュレータ電圧Ｖｒｓがサブレギュレータ電圧正常範囲から外れている場合、サブレギュレータ異常とみなす。異常検出結果は、出力部２５に出力される。供給電圧正常範囲、メインレギュレータ電圧正常範囲、および、サブレギュレータ電圧正常範囲は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００２３】
メイン回路部２０は、メインセンサ素子２１、メイン信号処理回路２２、メイン発振器２３、比較器２４、および、出力部２５を有する。サブ回路部３０は、サブセンサ素子３１、サブ信号処理回路３２、および、サブ発振器３３を有する。
メインセンサ素子２１およびサブセンサ素子３１は、操舵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。本実施形態のメインセンサ素子２１およびサブセンサ素子３１は、ホール素子である。
【００２４】
メイン信号処理回路２２は、メインセンサ素子２１の検出値に係る信号処理を行い、メイン信号を生成する。生成されたメイン信号は、出力部２５に出力される。
メイン信号の生成には、３つの不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３に記憶されたパラメータが用いられる。ＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３には、同じパラメータが記憶されている。
【００２５】
判定部２２５は、ＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３のパラメータを比較し、多数決判定により、異常が生じているＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３を特定する。
３つまたは２つのＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３のパラメータが等しい場合、判定部２２５は、メモリ正常とみなす。全てのＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３のパラメータが異なっている場合、判定部２２５は、メモリ異常とみなす。異常検出結果は、出力部２５に出力される。
【００２６】
全てのＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３のパラメータが等しい場合、いずれのＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３に記憶されているパラメータを信号処理に用いてもよい。１つのＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３のパラメータが他の２つと異なっている場合、値が他の２つと異なるパラメータを使用せず、２つの値が一致するパラメータを信号処理に用いる。
【００２７】
サブ信号処理回路３２は、サブセンサ素子３１の検出値に係る信号処理を行い、サブ信号を生成する。生成されたサブ信号は、出力部２５に出力される。
サブ信号の生成には、３つのＥＥＰＲＯＭ３２１〜３２３に記憶されたパラメータが用いられる。ＥＥＰＲＯＭ３２１〜３２３には、同じパラメータが記憶されている。
判定部３２５における処理は、メイン信号処理回路２２の判定部２２５と同様であるので、説明を省略する。
【００２８】
メイン発振器２３は、所定の周波数パルスを発生するものである。メイン発振器２３のパルスは、第１センサ部１０内の各部品にて用いられる。
サブ発振器３３は、メイン発振器２３と同一の周波数パルスを発生するものである。本実施形態のサブ発振器３３は、メイン発振器２３の監視用であって、監視以外には用いられない。
比較器２４は、メイン発振器２３の発振周波数とサブ発振器３３の発振周波数とを比較し、発振周波数の誤差が所定値より大きい場合、発振周波数異常であるとみなす。異常検出結果は、出力部２５に出力される。
【００２９】
出力部２５は、インターフェース回路であって、トリガ検出部２５１および信号生成部２５２を有する。トリガ検出部２５１は、ＥＣＵ４０から送信されるトリガ信号Ｔｒｇ１を検出する。
信号生成部２５２は、トリガ信号Ｔｒｇ１が検出された場合、メイン信号およびサブ信号を用いて、出力信号Ｓｄ１を生成し、通信線５２を経由してＥＣＵ４０へ出力する。本実施形態では、出力信号Ｓｄ１の信号周期Ｐｔ（図３参照。）よりも短い周期にて、メイン信号およびサブ信号が演算されており、出力部２５は、トリガ信号Ｔｒｇ１が検出されると、最新のメイン信号およびサブ信号を用いた出力信号Ｓｄ１をＥＣＵ４０へ出力する。
【００３０】
信号生成部２５２は、メモリ異常、発振周波数異常、メインレギュレータ異常、サブレギュレータ異常、および、電圧低下異常の少なくとも１つが生じている場合、出力信号Ｓｄ１の出力を停止する。メモリ異常、発振周波数異常、メインレギュレータ異常、および、サブレギュレータ異常は、センサ部１０におけるＩＣ動作異常であり、これらの異常が生じている際の出力信号Ｓｄ１は信用できない虞があるので、信頼性を優先して出力停止とする。電圧低下異常の場合も同様に出力信号Ｓｄ１が信用できない虞があるので、信頼性を優先して出力停止とする。
出力信号Ｓｄ１の詳細は、後述する。
【００３１】
ＥＣＵ４０は、ＥＣＵレギュレータ４１、および、演算処理部４５等を有する。
ＥＣＵレギュレータ４１は、図示しないバッテリから供給される電圧を、所定の電圧に調整する。ＥＣＵレギュレータ４１により調整された供給電圧Ｖｓは、ＥＣＵ４０内部にて用いられる他、センサ部１０、３５に供給される。
【００３２】
演算処理部４５は、マイコン等を主体として構成され、各種演算処理を行う。演算処理部４５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。
演算処理部４５は、トリガ信号生成部４５１、信号取得部４５２、異常判定部４５３、トルク演算部４５４、および、モータ制御部４５５等を有する。
【００３３】
トリガ信号生成部４５１は、トランジスタ等である図示しないトリガ信号生成素子のオンオフを制御する。トリガ信号生成素子は、通信線５２とグランドとに接続される。このトリガ信号生成素子がオンされると、通信線５２の電位がグランド電位となる。信号の立ち下がりから次の立ち下がりまでの時間が所定時間となるようにトリガ信号生成素子をオンすることで、トリガ信号Ｔｒｇ１のパルスが、通信線５２を経由して、第１センサ部１０に出力される。すなわち、通信線５２は、ＥＣＵ４０から第１センサ部１０へのトリガ信号Ｔｒｇ１の出力と、第１センサ部１０からＥＣＵ４０への第１出力信号Ｓｄ１の出力とに共用される。これにより、配線数を削減できる。
【００３４】
また別のトリガ信号生成素子は、通信線５５とグランドとに接続される。このトリガ信号生成素子がオンされると、通信線５５の電位がグランド電位となる。トリガ信号生成素子を、所定時間オンすることで、トリガ信号Ｔｒｇ２のパルスが、通信線５５を経由して、第２センサ部３５に出力される。すなわち、通信線５２は、ＥＣＵ４０から第２センサ部３５へのトリガ信号Ｔｒｇ２の出力と、第２センサ部３５からＥＣＵ４０への第２出力信号Ｓｄ２の出力とに共用される。これにより、配線数を削減できる。
【００３５】
ＥＣＵ４０からトリガ信号Ｔｒｇ１、Ｔｒｇ２をセンサ部１０、３５に出力し、トリガ信号Ｔｒｇ１、Ｔｒｇ２に応答して出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２が出力されるようにすることで、ＥＣＵ４０の所望のタイミングで出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２を取得することができる。
なお、トリガ信号Ｔｒｇ１、Ｔｒｇ２の出力タイミングは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。トリガ信号Ｔｒｇ１、Ｔｒｇ２の出力タイミングをずらす場合、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の信号周期Ｐｔの半周期分ずらすことで、ＥＣＵ４０側にて出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２が交互に、信号周期Ｐｔの半周期ごとに取得される。これにより、見かけ上の通信速度を向上することができる。
【００３６】
信号取得部４５２は、第１センサ部１０から第１出力信号Ｓｄ１を取得し、第２センサ部３５から出力信号Ｓｄ２を取得する。
異常判定部４５３は、出力信号Ｓｄ１を取得できたか否か、および、出力信号Ｓｄ１のステータス信号に含まれる異常信号に基づき、第１センサ部１０の異常を判定する。また、異常判定部４５３は、出力信号Ｓｄ２を取得できたか否か、および、出力信号Ｓｄ２のステータス信号に含まれる異常信号に基づき、第２センサ部３５の異常を判定する。
【００３７】
トルク演算部４５４は、正常とみなされる出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２に含まれるセンサ信号であるメイン信号およびサブ信号の少なくとも一方を用い、各種演算を行う。本実施形態では、トルク演算部４５４は、センサ信号の値に基づいて操舵トルクを演算する。
モータ制御部４５５は、演算された操舵トルクを用い、モータ８１の駆動を制御する。詳細には、モータ制御部４５５は、操舵トルクに基づいてトルク指令値を演算し、トルク指令値に基づき、例えばフィードバック制御等の周知の方法により、モータ８１の駆動を制御する。
【００３８】
ここで、第１出力信号Ｓｄ１の通信フレームを図３に基づいて説明する。
出力部２５は、ＥＣＵ４０からのトリガ信号Ｔｒｇ１に応じて第１出力信号Ｓｄ１を出力する。また、トリガ信号Ｔｒｇ１は、出力信号Ｓｄ１と同一の通信線５２を用いて、出力される。そのため、図３に示すように、信号取得部４５２は、トリガ信号Ｔｒｇ１に引き続いて出力信号Ｓｄ１のパルスを取得する。本実施形態では、信号周期Ｐｔは、トリガ信号Ｔｒｇ１の検出開始から、次のトリガ信号Ｔｒｇ１が検出されるまでの期間とする。
【００３９】
第１出力信号Ｓｄ１には、同期信号、ステータス信号、センサ信号（本実施形態ではメイン信号およびサブ信号）、ＣＲＣ信号、エンド信号、および、ポーズ信号が含まれ、これらの信号がこの順で一連の信号として出力される。図中に示す各信号のビット数等は、一例であって、通信規格等に応じて適宜設定される。ＳＥＮＴ通信では、各パルスの立ち下がりから次の立ち下がりまでの時間幅でデータが表現される。
同期信号は、第１センサ部１０とＥＣＵ４０のクロックを同期させるための信号であり、本実施形態では５６ｔｉｃｋとする。本実施形態では、同期信号の長さに基づいて補正係数が演算され、当該補正係数を用いて各信号が補正される。
【００４０】
ステータス信号には、更新カウンタ信号、および、第１センサ部１０の異常状態を示す異常信号が含まれる。本実施形態のステータス信号は、４ビットの信号であって、２ビット分が更新カウンタ信号として用いられ、残りの２ビット分が異常信号として用いられる。
更新カウンタ信号は、例えば、００→０１→１０→１１→００→０１・・・と、出力信号Ｓｄ１の生成ごとに更新されていく。ここで、更新カウンタが最大値（ここでは「１１」）となった場合、＋１することで、最小値（ここでは「００」）に戻るものとする。更新カウンタの情報を送信することで、ＥＣＵ４０では、検出値が前回と変わらないために同じデータが送信されているのか、データ固着異常が生じているのかを判別することができる。
【００４１】
異常信号は、２ビットで表現可能な「００」、「０１」、「１０」、「１１」の値に対し、「高電圧側仮異常」、「低電圧側仮異常」、「停止履歴あり」、「正常」が、それぞれ割り当てられる。例えば、信号「００」が「正常」を意味する、と言った具合に、各値が意味する異常状態は、適宜割り当て可能である。ここで、「正常」とは、出力信号Ｓｄ１が正常であり、かつ、ＩＣ動作異常または電圧低下異常による出力停止履歴がないことを意味する。また、「停止履歴あり」とは、出力信号Ｓｄ１が正常であり、かつ、ＩＣ動作異常または電圧低下異常による出力停止履歴があることを意味する。
【００４２】
メイン信号はメインセンサ素子２１の検出値に基づく信号であり、サブ信号はサブセンサ素子３１の検出値に基づく信号である。メイン信号およびサブ信号は、いずれも３ｎｉｂｂｌｅ（＝１２ｂｉｔ）である。本実施形態では、出力信号Ｓｄ１をＳＥＮＴ通信によりＥＣＵ４０に出力すべく、メイン信号およびサブ信号をニブル信号としている。なお、メイン信号およびサブ信号は、それぞれ１ｎｉｂｂｌｅ以上であればよく、通信仕様に応じて取り決める。
本実施形態では、メイン信号とサブ信号とは、一方が検出値の増加に伴って増加する正信号とし、他方が検出値の増加に伴って減少する反転信号とし、共に正常である場合、加算値が所定値となるようにする。これにより、メイン信号とサブ信号とに基づき、データ異常を検出可能である。なお、図３では、簡略化のため、メイン信号とサブ信号とを同様に記載している。
【００４３】
ＣＲＣ信号は、通信エラーを検出するための巡回冗長検査信号であって、メイン信号およびサブ信号に基づいて算出される長さの信号である。
エンド信号は、メイン信号およびサブ信号の出力が終了したことを示す信号である。エンド信号出力後は、次のトリガ信号Ｔｒｇ１が検出されるまで、ポーズ信号が出力される。
【００４４】
第２出力信号Ｓｄ２には、同期信号、ステータス信号、メイン信号、サブ信号、ＣＲＣ信号、エンド信号、および、ポーズ信号が含まれ、これらの信号がこの順で一連のデジタル信号として出力される。
第２出力信号Ｓｄ２の通信フレームは、第１出力信号Ｓｄ１と同様であるので、説明を省略する。
【００４５】
ところで、参考例として、センサ部からの信号をアナログ通信にてＥＣＵに出力する場合、例えば正常範囲外の電圧を出力することで、センサ部にて異常が生じていることをＥＣＵに発報することができる。アナログ通信の場合、センサ部からの信号出力を停止したとしても、センサ部に生じている異常によって、どの電圧が出力されるかがわからないため、センサ部からの信号出力を停止することでの異常発報ができない。すなわち、アナログ通信の場合、１本の配線では、異常有無の１種類の情報しかＥＣＵ側に発報することができず、また、異常の種類をＥＣＵ４０側で区別することもできない。
【００４６】
本実施形態では、センサ部１０、３５とＥＣＵ４０との間の通信をデジタル通信とし、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２に異常信号を含めている。また、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の出力を停止することによる異常発報も可能である。これにより、ＥＣＵ４０では、１本の配線から取得される情報に基づき、生じている複数種類の異常を判別可能である。
【００４７】
ここで、センサ部１０、３５からの信号出力処理を図４に示すフローチャートに基づいて説明する。信号出力処理は、センサ部１０、３５のそれぞれにおいて、同様の処理が所定の周期で実行される。ここでは、第１センサ部１０での処理について説明する。
最初のステップＳ１０１では、信号生成部２５２は、ＩＣ動作異常が生じているか否かを判断する。以下、ステップＳ１０１の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。他のステップも同様とする。ＩＣ動作異常には、メモリ異常、発振周波数異常、メインレギュレータ異常、および、サブレギュレータ異常が含まれる。ＩＣ動作異常が生じていると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０３へ移行する。ＩＣ動作異常が生じていないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０２へ移行する。
【００４８】
Ｓ１０２では、信号生成部２５２は、供給電圧監視部１３の検出結果に基づき、供給電圧Ｖｓが駆動可能下限値ＶＬ未満か否かを判断する。供給電圧Ｖｓが駆動可能下限値ＶＬ未満であると判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、電圧低下異常が生じていると判定し、Ｓ１０３へ移行する。供給電圧Ｖｓが駆動可能下限値ＶＬ以上であると判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１０４へ移行する。
【００４９】
ＩＣ動作異常が生じている場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、または、電圧低下異常が生じている場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）に移行するＳ１０３では、信号生成部２５２は、第１出力信号Ｓｄ１の出力を停止する。
【００５０】
供給電圧Ｖｓが駆動可能下限値ＶＬ以上であると判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）に移行するＳ１０４では、信号生成部２５２は、供給電圧監視部１３の検出結果に基づき、供給電圧Ｖｓが供給電圧正常範囲内であるか否かを判断する。供給電圧Ｖｓが供給電圧正常範囲内ではないと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、すなわち供給電圧Ｖｓが下側閾値Ｖｔｈ１未満、または、上側閾値Ｖｔｈ２より大きい場合、Ｓ１０８へ移行する。供給電圧Ｖｓが供給電圧正常範囲内であると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、すなわち、供給電圧Ｖｓが下側閾値Ｖｔｈ１以上、上側閾値Ｖｔｈ２以下である場合、Ｓ１０５へ移行する。
【００５１】
Ｓ１０５では、信号生成部２５２は、出力信号Ｓｄ１の出力停止履歴の有無を判断する。第１出力信号Ｓｄ１の停止履歴がないと判断された場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１０６へ移行する。第１出力信号Ｓｄ１の停止履歴があると判断された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、Ｓ１０７へ移行する。
【００５２】
Ｓ１０６では、信号生成部２５２は、ステータス信号に含まれる異常信号を「正常」を示す値とする。
Ｓ１０７では、信号生成部２５２は、ステータス信号に含まれる異常信号を「停止履歴あり」を示す値とする。異常信号が「停止履歴あり」を示す値である場合、出力停止が生じた原因が、一時的なＩＣ動作異常または電圧低下異常であって、断線等の復帰不能な異常ではなかったことをＥＣＵ４０側にて認識可能である。これにより、例えば点検や整備等の一助となりえる。
なお、異常信号が「停止履歴あり」を示す値である場合、今回取得された第１出力信号Ｓｄ１に含まれるメイン信号およびサブ信号は正常であるので、当該メイン信号およびサブ信号をトルク演算に用いて差し支えない。
【００５３】
供給電圧Ｖｓが正常範囲内ではないと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）に移行するＳ１０８では、信号生成部２５２は、供給電圧監視部１３の検出結果に基づき、供給電圧Ｖｓが上側閾値Ｖｔｈ２より大きいか否かを判断する。供給電圧Ｖｓが上側閾値Ｖｔｈ２より大きいと判断された場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、Ｓ１０９へ移行する。供給電圧Ｖｓが上側閾値Ｖｔｈ２より大きくないと判断された場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、すなわち供給電圧Ｖｓが下側閾値Ｖｔｈ１未満である場合、Ｓ１１０へ移行する。
【００５４】
Ｓ１０９では、信号生成部２５２は、ステータス信号に含まれる異常信号を「高電圧側仮異常」を示す値とする。
Ｓ１１０では、信号生成部２５２は、ステータス信号に含まれる異常信号を「低電圧側仮異常」を示す値とする。
Ｓ１１１では、信号生成部２５２は、出力信号Ｓｄ１を生成し、図示しない記憶部に保持しておく。トリガ信号Ｔｒｇ１が検出されると、信号生成部２５２は、最新の出力信号Ｓｄ１を、ＥＣＵ４０へ出力する。
【００５５】
次に、ＥＣＵ４０におけるトルク演算処理を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
Ｓ２０１では、トリガ信号生成部４５１は、トリガ信号Ｔｒｇ１、Ｔｒｇ２を、それぞれ、センサ部１０、３５に出力する。
Ｓ２０２では、信号取得部４５２は、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の少なくとも一方を取得できたか否かを判断する。出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２を取得できなかった場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、センサ部１０、３５にてＩＣ動作異常または電圧低下異常が生じている、もしくは、通信線５２、５５の断線等による信号取得異常が生じていると特定し、以下の処理を行わない。出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の少なくとも一方を取得できた場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓ２０３へ移行する。
【００５６】
Ｓ２０３では、異常判定部４５３は、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の取得状態、および、取得された出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２に基づき、異常判定を行う。
出力信号Ｓｄ１を取得できなかった場合、異常判定部４５３は、第１センサ部１０にてＩＣ動作異常または電圧低下異常が生じている、もしくは、通信線５２の断線等による信号取得異常が生じていると判定する。出力信号Ｓｄ２を取得できなかった場合、異常判定部４５３は、第２センサ部３５にてＩＣ動作異常または電圧低下異常が生じている、もしくは、通信線５５の断線等により信号取得異常が生じていると判定する。
【００５７】
また、取得された出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２のステータス信号に含まれる異常信号に基づき、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２が、「正常」、「停止履歴あり」、「高電圧側仮異常」、または、「低電圧側仮異常」のいずれであるかを判定する。
さらに、異常判定部４５３は、ステータス信号の含まれる更新情報に基づく固着異常や、メイン信号とサブ信号との比較等によるデータ異常、ＣＲＣ信号に基づく通信異常等についても判定する。
【００５８】
Ｓ２０４では、トルク演算部４５４は、正常とみなされる信号を、トルク演算に使用可能な信号として特定する。取得された出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２のうち、固着異常、データ異常および通信異常等が生じておらず、かつ、異常信号の値が「正常」または「停止履歴あり」である信号を、正常とみなし、トルク演算に使用可能な信号とする。
また、固着異常、データ異常および通信異常等がなく、異常信号の値が「高電圧側仮異常」または「低電圧側仮異常」である信号は、異常とみなしてトルク演算に用いなくてもよいし、正常とみなしてトルク演算に用いてもよい。
【００５９】
例えば、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の一方が「正常」または「停止履歴あり」であって固着異常等もなく、他方が「高電圧側仮異常」または「低電圧側仮異常」であれば、「正常」または「停止履歴あり」である信号を用いてトルク演算を行ってもよい。
また例えば、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の一方が取得されていない、あるいは、固着異常、データ異常または通信異常等が生じている場合、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の他方が「高電圧側仮異常」または「低電圧側仮異常」であっても、その他の異常がなければ、当該他方の信号を正常とみなして、トルク演算を継続してもよい。
【００６０】
Ｓ２０５では、トルク演算部４５４は、Ｓ２０４で特定された使用可能な信号を用いて、トルク演算を行う。ここで、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２を共に利用可能である場合、それぞれの出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２のメイン信号およびサブ信号の計４つの信号のうち、１つを用いてもよいし、複数の平均値等の演算値を用いてもよい。また、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の一方を利用可能である場合、メイン信号およびサブ信号の一方を用いてもよいし、平均値等の演算値を用いてもよい。演算されたトルクは、モータ８１の駆動制御に用いられる。
なお、Ｓ２０４にて利用可能な出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２がないとされた場合、本ステップでのトルク演算は行われない。
【００６１】
本実施形態では、センサ部１０、３５からＥＣＵ４０への検出値の出力を、デジタル通信であるＳＥＮＴ通信により行っている。そのため、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２に含まれる異常信号、および、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の取得可否により、ＥＣＵ４０は、少なくとも２種類に異常を分類可能である。また、異常信号に複数ビット使用し、各値に異なる異常状態を割り当てることで、ＥＣＵ４０にてさらに多種の異常を分類可能である。これにより、ＥＣＵ４０は、センサ部１０、３５の異常状態に応じた適切な処理をとることができる。
【００６２】
以上詳述したように、本実施形態のセンサ装置１は、センサ部１０、３５と、ＥＣＵ４０と、を備える。
第１センサ部１０は、複数のセンサ素子２１、３１、供給電圧監視部１３、メインレギュレータ電圧監視部１７、サブレギュレータ電圧監視部１８、比較器２４、判定部２２５、３２５、および、出力部２５を有する。第２センサ部３５も同様である。
【００６３】
センサ素子２１、３１は、検出対象に関する物理量である集磁部８３１の磁束を検出する。供給電圧監視部１３、メインレギュレータ電圧監視部１７、サブレギュレータ電圧監視部１８、比較器２４、および、判定部２２５、３２５は、内部異常を検出する。具体的には、供給電圧監視部１３は、供給電圧Ｖｓの異常を検出し、メインレギュレータ電圧監視部１７は、メインレギュレータ電圧Ｖｒｍの異常を検出し、サブレギュレータ電圧監視部１８は、サブレギュレータ電圧Ｖｒｓの異常を検出する。また、比較器２４は、発振器２３、３３の発振周波数異常を検出し、判定部２２５、３２５は、それぞれＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３、３２１〜３２３の異常を検出する。
【００６４】
出力部２５は、センサ素子２１、３１の検出値に応じたセンサ信号、ならびに、供給電圧監視部１３、メインレギュレータ電圧監視部１７、サブレギュレータ電圧監視部１８、比較器２４および判定部２２５、３２５の検出結果に応じた異常信号を含むデジタル信号である出力信号Ｓｄ１を生成して出力する。第２センサ部３５の出力部は、出力信号Ｓｄ２を生成して出力する。
【００６５】
ＥＣＵ４０は、信号取得部４５２、異常判定部４５３、および、トルク演算部４５４を有する。信号取得部４５２は、センサ部１０、３５から、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２を取得する。異常判定部４５３は、センサ部１０、３５の異常を判定する。トルク演算部４５４は、センサ信号を用いた演算を行う。
【００６６】
出力部２５は、検出された内部異常が第１の異常である場合、出力信号Ｓｄ１の出力を停止する。また、出力部２５は、検出された内部異常が第１の異常とは異なる第２の異常である場合、異常信号を第２の異常が生じたことを示す値とする。
異常判定部４５３は、センサ部１０、３５から出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２が取得できなかった場合、信号取得異常またはセンサ部１０、３５に第１の異常が生じていると判定する。また、異常判定部４５３は、取得された出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２に含まれる異常信号が、第２の異常が生じていることを示す値である場合、センサ部１０、３５に第２の異常が生じていると判定する。
【００６７】
本実施形態では、センサ部１０、３５からＥＣＵ４０への出力をデジタル通信としているので、異常判定部４５３は、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の取得可否、および、異常信号に基づき、センサ部１０、３５で生じている異常を、信号取得異常または第１の異常と、第２の異常と、に分類可能である。これにより、ＥＣＵ４０は、センサ部１０、３５にて生じている異常に応じて、適切な処理を行うことができる。
【００６８】
本実施形態では、センサ部１０、３５は複数であって、それぞれのセンサ部１０、３５が、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２をＥＣＵ４０に出力する。すなわち、第１センサ部１０が出力信号Ｓｄ１をＥＣＵ４０に出力し、第２センサ部３５が出力信号Ｓｄ２をＥＣＵ４０に出力する。
また、トルク演算部４５４は、正常とみなされる出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２に含まれるセンサ信号を用いて演算を行う。
これにより、一部のセンサ部１０、３５に異常が生じた場合であっても、トルク演算部４５４における演算を継続することができる。
【００６９】
本実施形態では、第１の異常には、センサ部１０、３５に設けられるＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３、３２１〜３２３、発振器２３、３３、および、メインレギュレータ１５またはサブレギュレータ１６の少なくとも１つの異常が含まれる。また、第１の異常には、センサ部１０、３５に供給される電圧である供給電圧Ｖｓが駆動可能下限値ＶＬより小さい電圧低下異常が含まれる。
第１の異常は、生じるとセンサ信号が信用できない虞のある異常である。そのため、第１の異常が生じたときに、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の出力を停止することで、ＥＣＵ４０にて誤った演算がなされるのを回避することができる。
【００７０】
第２の異常は、センサ部１０、３５に供給される供給電圧Ｖｓが駆動可能下限値ＶＬ以上であって、供給電圧正常範囲から外れている高電圧側仮異常および低電圧側仮異常が含まれる。第２の異常は、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２のセンサ信号を用いて演算を行っても差し支えない程度の比較的軽度な異常である。換言すると、第２の異常は、第１の異常より軽度の異常である、ということである。これにより、高電圧側仮異常および低電圧側仮異常が生じていることを、ＥＣＵ４０に適切に通知することができる。
【００７１】
異常信号は、２ビット以上であって、センサ部１０、３５の異常状態に加え、第１の異常により出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２を停止した履歴をＥＣＵ４０に通知可能である。
これにより、一時的に生じた第１の異常による出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の停止履歴をＥＣＵ４０に適切に通知することができる。
【００７２】
ＥＣＵ４０は、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の出力を要求するトリガ信号Ｔｒｇ１、Ｔｒｇ２を生成してセンサ部１０、３５に出力するトリガ信号生成部４５１を有する。これにより、ＥＣＵ４０は、所望のタイミングで出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２を取得することができる。
ＥＣＵ４０から第１センサ部１０へのトリガ信号Ｔｒｇ１の出力、および、第１センサ部１０からＥＣＵ４０への出力信号Ｓｄ１の出力は、同一の通信線５２により行われる。同様に、ＥＣＵ４０から第２センサ部３５へのトリガ信号Ｔｒｇ２の出力、および、第２センサ部３５からＥＣＵ４０への出力信号Ｓｄ２の出力は、同一の通信線５５により行われる。トリガ信号Ｔｒｇ１、Ｔｒｇ２の出力と、出力信号Ｓｄ１、Ｓｄ２の出力とで、通信線５２、５５を共用することで、配線数を削減できる。
【００７３】
センサ信号は、ニブルで表されるニブル信号である。これにより、ＳＥＮＴ通信により、センサ信号を適切にＥＣＵ４０に出力することができる。
センサ素子２１、３１は、集磁部８３１の磁束の変化を検出する磁気検出素子である。また、センサ素子２１、３１は、トルクに応じて変化する磁束の変化を検出する。詳細には、センサ素子２１、３１は、トーションバーの捩れ変位量に応じた磁束の変化を検出するものであって、センサ部１０、３５は、トルクセンサ８３に用いられる。これにより、トルク（本実施形態では操舵トルク）を適切に検出することができる。
【００７４】
電動パワーステアリング装置８０は、センサ装置１と、モータ８１と、減速ギア８２と、を備える。モータ８１は、運転者によるステアリングホイール９１の操舵を補助する補助トルクを出力する。減速ギア８２は、モータ８１のトルクを駆動対象であるステアリングシャフト９２に伝達する。
ＥＣＵ４０は、センサ信号に基づいて演算される操舵トルクに基づいてモータ８１の駆動を制御するモータ制御部４５５を有する。
【００７５】
本実施形態では、ＥＣＵ４０は、センサ部１０、３５の異常を分類可能であるので、異常に応じて、操舵の補助を適切に行うことができる。また、本実施形態では、センサ部１０、３５が複数であり、一方のセンサ部１０、３５が異常であっても、正常なセンサ部１０、３５を用いて操舵の補助を継続可能であるので、安全性の向上に寄与する。
なお、ＥＣＵ４０は、一部のセンサ部１０、３５に異常が生じた状態にて操舵の補助を継続する場合、ウォーニングランプの点灯や音声等により、異常が生じていることを運転者に報知するようにしてもよい。
【００７６】
本実施形態では、供給電圧監視部１３、メインレギュレータ電圧監視部１７、サブレギュレータ電圧監視部１８、比較器２４、および、判定部２２５、３２５が「異常検出部」に対応する。また、ＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３、３２１〜３２３が「不揮発性メモリ」に対応し、メインレギュレータ１５およびサブレギュレータ１６が「電圧レギュレータ」に対応する。また、供給電圧Ｖｓの異常（本実施形態では、電圧低下異常、高電圧側仮異常および低電圧側仮異常）、メインレギュレータ１５の異常、サブレギュレータ１６の異常、発振周波数異常、および、ＥＥＰＲＯＭ２２１〜２２３、３２１〜３２３の異常が、「内部異常」に対応する。
【００７７】
駆動可能下限値ＶＬが「所定の下限値」に対応し、供給電圧正常範囲が「正常範囲」に対応し、高電圧側仮異常および低電圧側仮異常が「供給電圧異常」に対応する。
また、トルク演算部４５４が「演算部」に対応し、トリガ信号Ｔｒｇ１、Ｔｒｇ２が「要求信号」に対応し、トリガ信号生成部４５１が「要求信号生成部」に対応する。
【００７８】
（他の実施形態）
（ア）出力信号
上記実施形態では、異常信号は、２ビットであり、２ビットで表現可能な４つの値が、それぞれ「正常」、「停止履歴あり」、「高電圧側仮異常」、「低電圧側仮異常」を示す。他の実施形態では、異常信号に用いられるビット数は、１ビットであってもよいし、３ビット以上を用いてもよい。異常信号にて表現される各値に割り当てられる異常状態は、「正常」、「停止履歴あり」、「高電圧側仮異常」、「低電圧側仮異常」に限らず、その他の異常状態、または、他の異常履歴に係る情報としてもよい。
上記実施形態では、異常信号は、ステータス信号に含まれる。他の実施形態では、異常信号をステータス信号以外の信号に含まれるようにしてもよい。
【００７９】
また上記実施形態では、内部異常には、ＩＣ動作異常（メモリ異常、発振周波数異常、メインレギュレータ異常およびサブレギュレータ異常）、電圧低下異常、ならびに、高電圧側仮異常および低電圧側仮異常が含まれる。また、ＩＣ動作異常および電圧低下異常を第１の異常とし、高電圧側仮異常および低電圧側仮異常を第２の異常とする。
他の実施形態では、第１の異常のうち、メモリ異常、発振周波数異常、メインレギュレータ異常、サブレギュレータ異常、および、電圧低下異常の一部を省略してもよい。また、第１の異常および第２の異常は、それぞれ、メモリ異常、発振周波数異常、メインレギュレータ異常、サブレギュレータ異常、電圧低下異常、高電圧側仮異常、および、低電圧側仮異常のいずれであってもよい。また、内部異常、第１の異常、および、第２の異常に含まれる異常は、上記以外の異常としてもよい。
【００８０】
上記実施形態では、更新カウンタは、ステータス信号に含まれる。他の実施形態では、更新カウンタをステータス信号以外の信号に含まれるようにしてもよいし、更新カウンタを省略してもよい。
上記実施形態における通信エラー検出信号は、ＣＲＣ信号である。他の実施形態では、制御部にて通信エラーを検出可能な信号であれば、ＣＲＣ信号に限らず、どのような信号であってもよい。また、出力信号は、通信エラー検出信号を含まなくてもよい。
【００８１】
上記実施形態では、メイン信号とサブ信号とは、一方が正信号であり、他方が反転信号である。他の実施形態では、メイン信号とサブ信号とが反転されていなくてもよい。
上記実施形態では、出力信号は、ＳＥＮＴ通信により制御部に出力される。他の実施形態では、出力信号に、センサ信号および異常信号を含めることが可能な通信方式であれば、ＳＥＮＴ通信に限らず、どのような方式としてもよい。
【００８２】
上記実施形態では、センサ部は、制御部から出力される要求信号を検出したとき、出力信号を制御部に出力する。他の実施形態では、制御部からの要求信号の出力を行わず、センサ部側のタイミングにて出力信号を出力してもよい。これにより、制御部における要求信号の出力に係る構成を省略することができる。
制御部から要求信号を出力しない場合、複数のセンサ部間で、出力タイミングを同期させてもよいし、センサ部毎のタイミングで出力するようにしてもよい。要求信号を用いない場合であっても同様に、２つのセンサ部からの出力タイミングを信号周期の半周期分ずらすことで、見かけ上の通信速度を向上可能である。なお、センサ部が３つ以上である場合、信号周期をセンサ部の数で除した分、ずらすことで、制御部にて等間隔にて出力信号を取得可能である。また、複数のセンサ部間において、出力信号をずらす時間幅は、信号周期をセンサ部の数で除した幅に限らず、どのようにしてもよい。なお、出力信号をずらす時間幅をゼロとすれば、複数のセンサ部から出力信号が同時に出力される、と捉えることができる。
上記実施形態では、制御部からの要求信号と、センサ部からの出力信号の出力とは、同一の通信線を用いて出力される。他の実施形態では、制御部からセンサ部への要求信号の出力と、センサ部から制御部への出力信号の出力とは、別々の通信線を用いてもよい。
【００８３】
（イ）センサ部
上記実施形態では、供給電圧監視部、メインレギュレータ電圧監視部、サブレギュレータ電圧監視部、比較器、および、判定部が、異常検出部に対応する。他の実施形態では、供給電圧監視部、メインレギュレータ電圧監視部、サブレギュレータ電圧監視部、比較器、および、判定部の一部を省略してもよい。また、供給電圧監視部、メインレギュレータ電圧監視部、サブレギュレータ電圧監視部、比較器、および、判定部以外のセンサ内部異常を検出する構成を異常検出部としてもよい。
【００８４】
レギュレータの電圧監視について補足すると、メインレギュレータ監視部およびサブレギュレータ監視部の少なくとも一方を省略してもよい。また、メインレギュレータ監視部およびサブレギュレータ監視部に替えてメインレギュレータ電圧とサブレギュレータ電圧とを比較する比較監視部を設けてもよい。比較監視部は、メインレギュレータ電圧とサブレギュレータ電圧とを比較し、異なっている場合は、メインレギュレータまたはサブレギュレータが異常である電圧レギュレータの異常とみなす。また、メインデータとサブデータを比較するデータ比較監視部を設けてもよい。データ比較監視部は、メインデータとサブデータとを比較し、異なっている場合は、メインデータを作成する回路（メインレギュレータ、メインセンサ素子、メイン信号処理回路）またはサブデータを作成する回路（サブレギュレータ、サブセンサ素子、メイン信号処理回路）が異常であるとみなす。メインデータとサブデータとが異なる場合は、センサ信号が信用できない虞のある異常である第１の異常とみなし、出力信号の出力を停止することが望ましい。
【００８５】
上記実施形態では、メイン回路部に３つのＥＥＰＲＯＭが設けられ、サブ回路部に３つのＥＥＰＲＯＭが設けられる。他の実施形態では、不揮発性メモリの数は、３つに限らずいくつであってもよい。例えば、ＥＥＰＲＯＭが２つであれば、２つのパラメータが不一致であれば、メモリ異常とする。また、メイン回路部とサブ回路部とで不揮発性メモリを共用してもよい。また、不揮発性メモリは、ＥＥＰＲＯＭ以外のものであってもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、センサ部は、２つの発振器を有し、一方を監視用としている。他の実施形態では、監視用の発振器を省略してもよい。メイン発振器を監視用としてもよい。
上記実施形態では、メイン回路部にメインレギュレータから電圧が供給され、サブ回路部にサブレギュレータから電圧が供給される。他の実施形態では、センサ部内部のレギュレータを１つとし、共通のレギュレータからメイン回路部およびサブ回路部に電圧が供給されるようにしてもよい。
【００８７】
上記実施形態では、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、センサ部は、３つ以上のセンサ素子を有していてもよい。この場合、多数決判定で異常が生じているセンサ素子を特定可能であり、少なくとも２つのセンサ素子が正常であれば、正常とみなして、物理量の検出を継続可能である。
【００８８】
上記実施形態のセンサ素子は、ホール素子である。他の実施形態では、センサ素子は、ホール素子以外の磁気検出素子であってもよいし、磁気以外の物理量を検出するものであってもよい。
上記実施形態では、センサ部は、操舵トルクを検出するトルクセンサに用いられる。他の実施形態では、センサ部は、操舵トルク以外のトルク、回転角、ストローク、加重、圧力等、どのような物理量を検出するセンサ装置であってもよい。
【００８９】
（ウ）センサ装置
上記実施形態では、センサ装置には、２つのセンサ部が設けられる。他の実施形態では、センサ装置に設けられるセンサ部は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。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】
【００９０】
１・・・センサ装置
１０・・・第１センサ部            ３５・・・第２センサ部
１３・・・供給電圧監視部（異常検出部）
１７・・・メインレギュレータ電圧監視部（異常検出部）
１８・・・サブレギュレータ電圧監視部（異常検出部）
２１、３１・・・センサ素子
２４・・・比較器（異常検出部）    ２２５、３２５・・・判定部（異常検出部）
２５・・・出力部
４０・・・ＥＣＵ（制御部）        ４５２・・・信号取得部
４５３・・・異常判定部            ４５４・・・トルク演算部（演算部）
【図１】
0006406155.tif 000002
【図２】
0006406155.tif 000003
【図３】
0006406155.tif 000004
【図４】
0006406155.tif 000005
【図５】
0006406155.tif 000006