(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象（２０）に関する物理量を検出する第１メインセンサ素子（５５１）および第１サブセンサ素子（５５２）、ならびに、前記第１メインセンサ素子の検出値に基づく第１メイン信号および前記第１サブセンサ素子の検出値に基づく第１サブ信号をこの順で含む第１出力信号を生成して送信する第１出力回路（５５５）を有する第１センサ部（５５）と、
前記検出対象に関する物理量を検出する第２メインセンサ素子（６５１）および第２サブセンサ素子（６５２）、ならびに、前記第２メインセンサ素子の検出値に基づく第２メイン信号および前記第２サブセンサ素子の検出値に基づく第２サブ信号をこの順で含む第２出力信号を生成して送信する第２出力回路（６５５）を有する第２センサ部（６５）と、
前記第１出力信号および前記第２出力信号を取得する信号取得部（８５１）、および、前記第１出力信号および前記第２出力信号に基づいて異常判定を行う異常判定部（８５５）を有する制御部（８５）と、
を備え、
前記第１メイン信号および前記第２サブ信号、または、前記第１サブ信号および前記第２メイン信号の一方は、検出値の増加に伴って増加する正信号であり、他方は、検出値の増加に伴って減少する反転信号であることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記第１センサ部と前記制御部とを接続し、前記第１出力信号の送信に用いられる第１通信線（１１２）と、
前記第２センサ部と前記制御部とを接続し、前記第２出力信号の送信に用いられる第２通信線（１２２）と、
を備え、
前記異常判定部は、前記第１メイン信号と前記第２メイン信号との比較、および、前記第１サブ信号と前記第２サブ信号との比較により、前記第１通信線と前記第２通信線との短絡を検出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】
前記異常判定部は、
前記第１メイン信号と前記第１サブ信号との比較により、前記第１出力信号のデータ異常を判定し、
前記第２メイン信号と前記第２サブ信号との比較により、前記第２出力信号のデータ異常を判定することを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記異常判定部は、前記第１メイン信号、前記第１サブ信号、前記第２メイン信号、および、前記第２サブ信号のうちの少なくとも３つの比較により、異常が生じているセンサ素子を特定す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】
前記異常判定部は、
前記第１メイン信号と前記第２サブ信号とを比較する場合、または、前記第１サブ信号と前記第２メイン信号とを比較する場合、各信号に対応するデータ値の差分値に基づいて異常判定し、
前記第１メイン信号と前記第１サブ信号または前記第２メイン信号とを比較する場合、もしくは、前記第１サブ信号と前記第２サブ信号とを比較する場合、各信号に対応するデータ値の加算値に基づいて異常判定す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】
前記異常判定部は、前記第１メイン信号と前記第１サブ信号と比較する場合、または、前記第２メイン信号と前記第２サブ信号とを比較する場合の重みづけを、前記第１メイン信号または前記第１サブ信号と、前記第２メイン信号または前記第２サブ信号とを比較する場合よりも重くすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記第１出力信号および前記第２出力信号には、通信エラー検出信号が含まれ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】
前記第１出力信号および前記第２出力信号には、データが更新されたことを示す更新カウンタに係る情報が含まれ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】
前記第１メイン信号、前記第１サブ信号、前記第２メイン信号および前記第２サブ信号は、ニブルで表されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項１０】
前記第１メインセンサ素子、前記第１サブセンサ素子、前記第２メインセンサ素子および前記第２サブセンサ素子は、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１〜９のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項１１】
前記第１メインセンサ素子、前記第１サブセンサ素子、前記第２メインセンサ素子および前記第２サブセンサ素子は、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１０に記載のセンサ装置。
【請求項１２】
請求項１１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（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、
前記制御部は、前記第１メイン信号、前記第１サブ信号、前記第２メイン信号、および、前記第２サブ信号の少なくとも１つ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、トルクセンサ等のセンサから制御ユニットにデータを伝送する電子制御システムが知られている。特許文献１では、通常データと監視データを用い、トルクセンサの異常を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−４６７７０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、トルクセンサを２系統設け、一方の系統により他方を監視している。しかしながら、特許文献１では、どの素子に異常が生じたかを特定する点や通信線の短絡異常等については、何ら言及されていない。
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、装置に生じている異常を適切に判定可能なセンサ装置、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、第１センサ部と、第２センサ部と、制御部と、を備える。
第１センサ部は、第１メインセンサ素子および第１サブセンサ素子、ならびに、第１出力回路を有する。第１メインセンサ素子および第１サブセンサ素子は、検出対象に関する物理量を検出する。第１出力回路は、第１メインセンサ素子の検出値に基づく第１メイン信号、および、第１サブセンサ素子の検出値に基づく第１サブ信号を、この順で含む第１出力信号を生成して送信する。
【０００６】
第２センサ部は、第２メインセンサ素子および第２サブセンサ素子、ならびに、第２出力回路を有する。第２メインセンサ素子および第２サブセンサ素子は、検出対象に関する物理量を検出する。第２出力回路は、第２メインセンサ素子の検出値に基づく第２メイン信号、および、第２サブセンサ素子の検出値に基づく第２サブ信号を、この順で含む第２出力信号を生成して送信する。
【０００７】
制御部は、信号取得部、および、異常判定部を有する。信号取得部は、第１出力信号および第２出力信号を取得する。異常判定部は、第１出力信号および第２出力信号に基づいて異常判定を行う。
第１メイン信号および第２サブ信号、または、第１サブ信号および第２メイン信号の一方は、検出値の増加に伴って増加する正信号であり、他方は、検出値の増加に伴って減少する反転信号である。
【０００８】
本発明では、第１出力信号に第１メイン信号および第１サブ信号が含まれ、第２出力信号に第２メイン信号および第２サブ信号が含まれる。そのため、制御部では、４つのセンサ素子の検出値のそれぞれに応じた信号を利用可能である。したがって、４つの信号を用いることで、異常が生じている素子を適切に特定することができる。
【０００９】
また、第１メイン信号および第２サブ信号と、第１サブ信号および第２メイン信号とが反転されているので、検出値が同じであったとしても、第１出力信号と第２出力信号は同じ信号にはならない。そのため、同じ検出値に基づく信号が送信されたのか、通信線が短絡しているのかを判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態による電動パワーステアリング装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるトルクセンサを示す分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるセンサ装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態による第１出力信号および第２出力信号を説明するタイムチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態による第１メインデータ値、第１サブデータ値、第２メインデータ値および第２サブデータ値を説明する説明図である。
【図６】本発明の第１実施形態による第１メインデータ値、第１サブデータ値、第２メインデータ値および第２サブデータ値を説明する説明図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるデータ異常時の第１出力信号および第２出力信号を説明するタイムチャートである。
【図８】本発明の第１実施形態による通信線短絡異常時の第１出力信号および第２出力信号を説明するタイムチャートである。
【図９】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１０】本発明の第１実施形態による異常が生じている素子を特定する場合において比較するデータ値の組み合わせを説明する説明図である。
【図１１】本発明の第２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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明によるセンサ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１０に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、センサ装置１は、第１磁気センサ５０、第２磁気センサ６０、および、制御部としてＥＣＵ８５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。
【００１２】
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。
操舵部材としてのハンドル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１１および第２の軸としての出力軸１２を有する。入力軸１１は、ハンドル９１と接続される。入力軸１１と出力軸１２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１０が設けられる。出力軸１２の入力軸１１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。
【００１３】
運転者がハンドル９１を回転させると、ハンドル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。
【００１４】
電動パワーステアリング装置８０は、運転者によるハンドル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１０、および、ＥＣＵ８５等を備える。図１では、モータ８１とＥＣＵ８５とが別体となっているが、一体としてもよい。
【００１５】
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。
ＥＣＵ８５の詳細については、後述する。
【００１６】
図２に示すように、トルクセンサ１０は、入力軸１１、出力軸１２、トーションバー１３、多極磁石１５、磁気ヨーク１６、集磁モジュール２０、および、センサユニット４０等を備える。
トーションバー１３は、一端側が入力軸１１に、他端側が出力軸１２に、それぞれピン１４で固定され、入力軸１１と出力軸１２とを回転軸Ｏの同軸上に連結する。トーションバー１３は、棒状の弾性部材であり、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。
多極磁石１５は、円筒状に形成され、入力軸１１に固定される。多極磁石１５は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁される。磁極数はいくつであってもよいが、本実施形態では、Ｎ極およびＳ極の数は１２対、計２４極である。
【００１７】
磁気ヨーク１６は、樹脂等の非磁性材により形成される図示しないヨーク保持部材に保持され、多極磁石１５が発生する磁界内に磁気回路を形成する。
磁気ヨーク１６は、入力軸１１側に設けられる第１ヨーク１７および出力軸１２側に設けられる第２ヨーク１８を有する。第１ヨーク１７および第２ヨーク１８は、ともに軟磁性体により環状に形成され、多極磁石１５の径方向外側にて、出力軸１２に固定される。
【００１８】
集磁モジュール２０は、集磁リング２１、２２を有する。集磁リング２１、２２は、磁気ヨーク１６の径方向外側に配置され、磁気ヨーク１６からの磁束を集める。第１集磁リング２１は入力軸１１側に設けられ、第２集磁リング２２は出力軸１２側に設けられる。第１集磁リング２１および第２集磁リング２２は、インサート成形等により、図示しない集磁リング保持部材により保持される。
【００１９】
第１集磁リング２１は、軟磁性体で形成され、略環状に形成されるリング部２１１、および、リング部２１１から径方向外側に突出した２つの集磁部２１５から構成される。集磁部２１５、後述のセンサ部５５、６５の数に応じて形成される。第２集磁リング２２は、第１集磁リング２１と同様、軟磁性体で形成され、略環状に形成されるリング部２２１、および、リング部２２１から径方向外側に突出した２つの集磁部２２５から構成される。本実施形態では、第１集磁リング２１と第２集磁リング２２とは、略同様の形状である。
第１集磁リング２１の集磁部２１５と、第２集磁リング２２の集磁部２２５とは、対向する面が略平行となるように設けられる。集磁部２１５、２２５の間には、磁気センサ５０、６０が配置される。
【００２０】
センサユニット４０は、基板４１、および、磁気センサ５０、６０を有する。
基板４１は、略矩形の平板状に形成され、磁気センサ５０、６０が実装される。磁気センサ５０、６０は、基板４１の同一面に実装される。
磁気センサ５０、６０は、トーションバー１３の捩れ変位量および捩れ変位方向に応じた磁束密度を検出し、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０をデジタル通信によりＥＣＵ８５に出力する。第１磁気センサ５０および第２磁気センサ６０の構成は、実質的に同様であり、同方向に横並びの状態にて、基板４１に実装される。
第１磁気センサ５０は、第１出力信号Ｓｄ１０を一定周期でＥＣＵ８５へ出力する。第２磁気センサ６０は、第２出力信号Ｓｄ２０を一定周期でＥＣＵ８５へ出力する。
【００２１】
図３に示すように、第１磁気センサ５０は、封止部５３、および、第１センサ部５５を有する。また、第２磁気センサ６０は、封止部６３、および、第２センサ部６５を有する。
以下、第１磁気センサ５０に係る構成を５０番台および５００番台、第２磁気センサ６０に係る構成を６０番台および６００番台で付番し、５０番台および６０番台の下１桁、５００番台および６００番台の下２桁が同じであれば、同様の構成であるものとする。以下、第１磁気センサ５０を中心に説明し、第２磁気センサ６０については、説明を適宜省略する。
【００２２】
封止部５３は、チップで構成される第１センサ部５５を封止するものであって、平面視略矩形に形成される。封止部５３には、電源端子５３１、通信端子５３２、および、グランド端子５３３が突出して形成される。
第１磁気センサ５０の電源端子５３１は第１電源線１１１によりＥＣＵ８５に接続され、通信端子５３２は第１通信線１１２によりＥＣＵ８５に接続され、グランド端子５３３は第１グランド線１１３によりＥＣＵ８５に接続される。また、第２磁気センサ６０の電源端子６３１は第２電源線１２１によりＥＣＵ８５に接続され、通信端子６３２は第２通信線１２２によりＥＣＵ８５に接続され、グランド端子６３３は第２グランド線１２３によりＥＣＵ８５に接続される。
【００２３】
電源端子５３１、６３１には、ＥＣＵ８５の図示しないレギュレータから、所定の電圧（例えば５［Ｖ］）に調整された電圧が供給される。グランド端子５３３、６３３は、ＥＣＵ８５を経由してグランドと接続される。
通信端子５３２および第１通信線１１２は、第１磁気センサ５０とＥＣＵ８５との通信に用いられる。本実施形態では、通信端子５３２および第１通信線１１２を経由して、第１出力信号Ｓｄ１０が第１磁気センサ５０からＥＣＵ８５へ送信される。また、通信端子６３２および第２通信線１２２は、第２磁気センサ６０とＥＣＵ８５との通信に用いられる。本実施形態では、通信端子６３２および通信線１２２を経由して、第２出力信号Ｓｄ２０が第２磁気センサ６０からＥＣＵ８５へ送信される。
【００２４】
第１センサ部５５は、第１メインセンサ素子５５１、第１サブセンサ素子５５２、Ａ／Ｄ変換回路５５３、５５４、および、第１出力回路５５５等を有する。
センサ素子５５１、５５２は、集磁部２１５、２２５間の磁束を検出する磁気検出素子である。本実施形態のセンサ素子５５１、５５２は、ホール素子である。本実施形態では、第１出力信号Ｓｄ１０に含まれる信号順を区別すべく、「メイン」、「サブ」としているが、第１メインセンサ素子５５１と第１サブセンサ素子５５２とは、実質的には同様である。
Ａ／Ｄ変換回路５５３は、センサ素子５５１により検出される検出値をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換回路５５４は、センサ素子５５２により検出される検出値をＡ／Ｄ変換する。
【００２５】
第１出力回路５５５は、センサ素子５５１、５５２により検出され、Ａ／Ｄ変換された検出値に基づき、第１出力信号Ｓｄ１０を生成する。生成された第１出力信号Ｓｄ１０は、通信端子５３２を経由して、デジタル通信の一種であるＳＥＮＴ（Single Edge Nibble Transmission）通信によりＥＣＵ８５に送信される。
第２出力回路６５５は、センサ素子６５１、６５２により検出され、Ａ／Ｄ変換された検出値に基づき、第２出力信号Ｓｄ２０を生成する。生成された第２出力信号Ｓｄ２０は、通信端子６３２を経由して、ＳＥＮＴ通信によりＥＣＵ８５に送信される。
出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０の詳細は、後述する。
【００２６】
ＥＣＵ８５は、マイクロコントローラ等により構成され、機能ブロックとして、信号取得部８５１、異常判定部８５５、および、演算部８５８等を有する。
信号取得部８５１は、磁気センサ５０、６０から送信される出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０を取得する。
異常判定部８５５は、センサ素子５５１、５５２、６５１、６５２の異常、および、通信線１１２、１２２の短絡異常等を判定する。異常判定の詳細は、後述する。
【００２７】
演算部８５８は、異常が生じていないセンサ素子の検出値に対応するデータ値を用い、各種演算を行う。本実施形態では、演算部８５８は、データ値に基づいて操舵トルクを演算する。演算された操舵トルクは、モータ８１の駆動制御に用いられる。詳細には、演算部８５８は、操舵トルクに基づいてトルク指令値を演算する。ＥＣＵ８５は、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。
ＥＣＵ８５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。
【００２８】
出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０の詳細を図４に基づいて説明する。図４では、（ａ）が第１出力信号Ｓｄ１０を示し、（ｂ）が第２出力信号Ｓｄ２０を示す。後述の図７および図８も同様である。なお、各信号のビット数は、通信規格等に応じて適宜設定される。ＳＥＮＴ通信では、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０のパルスの立ち下がりから立ち下がりまでの時間幅でデータが表現される。
第１出力信号Ｓｄ１０は、同期信号（図４中においては「Sync/Calib」と記す。）、ステータス信号、第１メイン信号Ｄ１１、第１サブ信号Ｄ１２、通信エラー検出信号としてのＣＲＣ信号、および、ポーズ信号からなり、この順で一連の信号として出力される。
同期信号は、第１センサ部５５とＥＣＵ８５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を演算し、当該補正係数を用いて各信号を補正する。
【００２９】
ステータス信号には、複数周期の信号により１つのデータを構成するスローデータ、および、更新カウンタの情報が含まれる。更新カウンタは、出力信号Ｓｄ１０の送信ごとに＋１される。例えば、更新カウンタが２ビットで表される場合、０→１→２→３→０→１・・・と更新されていく。ここで、更新カウンタが最大値（ここでは「３」）となった場合、＋１することで、最小値（ここでは「０」）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、ＥＣＵ８５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。
【００３０】
ＣＲＣ信号は、通信エラーを検出するための信号であって、メイン信号Ｄ１１およびサブ信号Ｄ１２に基づいて算出される長さの信号である。
ポーズ信号は、次の周期の同期信号が出力されるまでの期間に出力される信号である。
【００３１】
第２出力信号Ｓｄ２０は、同期信号、ステータス信号、第２メイン信号Ｄ２１、第２サブ信号Ｄ２２、ＣＲＣ信号、および、ポーズ信号からなり、この順で一連の信号として出力される。第２メイン信号Ｄ２１および第２サブ信号Ｄ２２を除く各信号は、第１出力信号Ｓｄ１０と同様であるので、説明を省略する。
【００３２】
第１出力信号Ｓｄ１０のメイン信号Ｄ１１は、第１メインセンサ素子５５１の検出値に基づくデータ信号であり、サブ信号Ｄ１２は、第１サブセンサ素子５５２の検出値に基づくデータ信号である。
第２出力信号Ｓｄ２０のメイン信号Ｄ２１は、第２メインセンサ素子６５１の検出値に基づくデータ信号であり、サブ信号Ｄ２２は、第２サブセンサ素子６５２の検出値に基づくデータ信号である。
信号Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２は、いずれも集磁部２１５、２２５間の磁束密度に応じた信号であって、信号生成時点における検出値に基づいて生成される。また、信号周期よりも短い周期で検出値が更新されるものとし、最新の検出値を用いて信号Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２を生成するようにしてもよい。
【００３３】
第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２は、いずれも３ｎｉｂｂｌｅ（＝１２ｂｉｔｓ）であり、データ部分として計６ｎｉｂｂｌｅである。データの内容は、各１ｎｉｂｂｌｅ以上あればよく、通信仕様に応じて取り決める。本実施形態では、第１センサ部５５の内部にて、センサ素子５５１、５５２の検出値の加減算等により１つのデータにまとめる処理や、いずれか一方を選択する処理は行われず、センサ素子５５１、５５２の検出値をＥＣＵ８５にてそれぞれ利用可能な状態にて、第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２が生成される。
第２メイン信号Ｄ２１および第２サブ信号Ｄ２２についても同様である。
【００３４】
ここで、第１メイン信号Ｄ１１が示す値を第１メインデータ値Ｖ１１、第１サブ信号Ｄ１２が示す値を第１サブデータ値Ｖ１２、第２メイン信号Ｄ２１が示す値を第２メインデータ値Ｖ２１、第２サブ信号Ｄ２２が示す値を第２サブデータ値Ｖ２２とする。データ値Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ２２は、いずれも同期信号に基づいて演算される補正係数にて補正された値とする。
【００３５】
図４および図５に示すように、第１メインデータ値Ｖ１１、および、第１サブデータ値Ｖ１２は、所定の中心値に対して反転された値とする。また、第２メインデータ値Ｖ２１、および、第２サブデータ値Ｖ２２は、所定の中心値に対して反転された値とする。本実施形態では、所定の中心値は出力コードの５０％であるが、適宜設定可能である。
【００３６】
詳細には、図５（ａ）に示すように、第１メインデータ値Ｖ１１は、磁束密度がＢｍｉｎ以下のときに下限値、Ｂｍａｘ以上のときに上限値であり、ＢｍｉｎからＢｍａｘの間において、磁束密度の増加に伴って増加する。
第１サブデータ値Ｖ１２は、磁束密度がＢｍｉｎ以下のときに上限値、Ｂｍａｘ以上のときに下限値であり、ＢｍｉｎからＢｍａｘの間において、磁束密度の増加に伴って減少する。
【００３７】
また、図５（ｂ）に示すように、第２メインデータ値Ｖ２１は、磁束密度がＢｍｉｎ以下のときに上限値、Ｂｍａｘ以上のときに下限値であり、ＢｍｉｎからＢｍａｘの間において、磁束密度の増加に伴って減少する。
第２サブデータ値Ｖ２２は、磁束密度がＢｍｉｎ以下のときに下限値、Ｂｍａｘ以上のときに上限値であり、ＢｍｉｎからＢｍａｘの間において、磁束密度の増加に伴って増加する。
図５に示すように、第１メインデータ値Ｖ１１および第２サブデータ値Ｖ２２と、第１サブデータ値Ｖ１２と第２メインデータ値Ｖ２１とは、理論上、傾きの絶対値が等しく、傾きの正負が反対となる。
【００３８】
図６に示すように、第１出力信号Ｓｄ１０において、データ信号として１２ｂｉｔをフルレンジで使用する設定の場合、データ値Ｖ１１、Ｖ１２の下限値は「０００」となり、上限値は「ＦＦＦ」となる。なお、１２ビットをフルレンジで使用せず、図６中に矢印Ｒで示すように、下限値を出力コードの０％より大きい所定値（例えば「００２」）とし、上限値を出力コードの１００％より小さい所定値（例えば「ＦＦＤ」）等としてもよい。データ値Ｖ２１、Ｖ２２についても同様である。
【００３９】
本実施形態では、第１メインデータ値Ｖ１１と第１サブデータ値Ｖ１２とが反転されている。そのため、第１メインデータ値Ｖ１１および第１サブデータ値Ｖ１２が正常である場合、データ値Ｖ１１、Ｖ１２の和は、バイナリデータの最大値（１２ｂｉｔ使用の場合は「ＦＦＦ」）となる。
同様に、第２メインデータ値Ｖ２１と第２サブデータ値Ｖ２２とが反転されているので、第２メインデータ値Ｖ２１および第２サブデータ値Ｖ２２が正常である場合、データ値Ｖ２１、Ｖ２２の和は、バイナリデータの最大値となる。
【００４０】
また、第１メインデータ値Ｖ１１と第２メインデータ値Ｖ２１とが反転されているので、第１メインデータ値Ｖ１１および第２メインデータ値Ｖ２１が正常である場合、データ値Ｖ１１、Ｖ２１の和は、バイナリデータの最大値となる。
同様に、第１サブデータ値Ｖ１２と第２サブデータ値Ｖ２２とが反転されているので、第１サブデータ値Ｖ１２および第２サブデータ値Ｖ２２が正常である場合、データ値Ｖ１２、Ｖ２２の和は、バイナリデータの最大値となる。
【００４１】
ここで、第１メイン信号Ｄ１１、第１サブ信号Ｄ１２、第２メイン信号Ｄ２１または第２サブ信号Ｄ２２に異常が生じている場合について図７および図８に基づいて説明する。なお、図４は、第１メイン信号Ｄ１１、第１サブ信号Ｄ１２、第２メイン信号Ｄ２１および第２サブ信号Ｄ２２がいずれも正常であって、データ値Ｖ１１、Ｖ２２が「ＦＦＦ」、データ値Ｖ１２、Ｖ２１が「０００」である場合の例である。
【００４２】
図４に示すように、第１メイン信号Ｄ１１、第１サブ信号Ｄ１２、第２メイン信号Ｄ２１および第２サブ信号Ｄ２２がいずれも正常である場合、第１メインデータ値Ｖ１１と第１サブデータ値Ｖ１２、第１メインデータ値Ｖ２１と第２サブデータ値Ｖ２２、第１メインデータ値Ｖ１１と第２メインデータ値Ｖ２１、第１サブデータ値Ｖ１２と第２サブデータ値Ｖ２２とが正しく反転されている。
【００４３】
図７は、第１メイン信号Ｄ１１が異常の場合であって、正常であればデータ値Ｖ１１が「ＦＦＦ」となるところが、「０ＦＦ」となっている例である。この場合、第１メインデータ値Ｖ１１と第１サブデータ値Ｖ１２とが正しく反転されていない。同様に、第１メインデータ値Ｖ１１と第２メインデータ値Ｖ２１とが正しく反転されていない。また、データ値Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ２２を比較することで、異常が生じているデータ値Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ２２を特定可能である。第１メイン信号Ｄ１１以外の信号が異常である場合も同様である。
【００４４】
図８は、通信線１１２、１２２が短絡している場合の例である。通信線１１２、１２２が短絡している場合、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０が同じパルスの信号となる。上述の通り、異常が生じていない場合、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０は異なるパルスの信号となる。したがって、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０において、本来反転されているべきデータ信号部分が一致している場合、通信線１１２、１２２の短絡であると判定可能である。
【００４５】
本実施形態では、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０内におけるメイン信号Ｄ１１、Ｄ２１とサブ信号Ｄ１２、Ｄ２２とを反転させるとともに、先行するメイン信号Ｄ１１、Ｄ２１同士、および、後続のサブ信号Ｄ１２、Ｄ２２同士を反転させるダブルクロスの状態とすることで、データ値Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ２２の異常か、通信線１１２、１２２の異常かを判別可能である。
【００４６】
異常判定処理を図９に示すフローチャートに基づいて説明する。異常判定処理は、磁気センサ５０、６０およびＥＣＵ８５がオンされているときに、ＥＣＵ８５にて実行される。
最初のステップＳ１０１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。）では、信号取得部８５１は、センサ部５５、６５から、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０を取得する。
【００４７】
Ｓ１０２では、異常判定部８５５は、ＣＲＣ信号に基づき、センサ部５５、６５からＥＣＵ８５への通信が正常であったか否かを判断する。少なくとも一方のセンサ部５５、６５からＥＣＵ８５への通信が異常であったと判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１１３へ移行する。センサ部５５、６５からＥＣＵ８５への通信が正常であったと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０３へ移行する。
【００４８】
Ｓ１０３では、異常判定部８５５は、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０における更新カウンタが共に正常か否かを判断する。本実施形態では、更新カウンタが前回値から＋１カウントされた値であれば、正常であると判断する。更新カウンタが前回値と同じであれば、データが更新されておらず、異常であると判定する。また、更新カウンタが前回値よりも２以上増加している場合、データの読み飛ばしが生じており、異常であると判断する。
少なくとも一方の出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０における更新カウンタが異常であると判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１１３へ移行する。出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０における更新カウンタが共に正常であると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。
【００４９】
Ｓ１０４では、異常判定部８５５は、第１メインデータ値Ｖ１１と第１サブデータ値Ｖ１２との和である加算値Ｖ５１が加算理論値Ｖａと一致するか否かを判断する。本実施形態では、加算理論値Ｖａは、バイナリデータの最大値である「ＦＦＦ」である。加算値Ｖ５１が加算理論値Ｖａを含む所定範囲内である場合、「加算理論値Ｖａと一致する」とみなす。後述する他の加算値と加算理論値Ｖａとの一致判定においても同様とする。加算値Ｖ５１が加算理論値Ｖａと一致すると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、出力信号Ｓｄ１０のデータ値Ｖ１１、Ｖ１２が正常であると仮判定し、Ｓ１０６へ移行する。加算値Ｖ５１が加算理論値Ｖａと一致しないと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０５へ移行する。
【００５０】
Ｓ１０５では、異常判定部８５５は、出力信号Ｓｄ１０のデータ値Ｖ１１、Ｖ１２の一方が異常であると判定し、第１センサ異常フラグＦｌｇ１をセットし、Ｓ１０６へ移行する。図中においては、第１センサ異常フラグＦｌｇ１がセットされている状態を「１」とし、セットされていない状態を「０」とする。後述する他の異常フラグについても同様とする。
【００５１】
Ｓ１０６では、異常判定部８５５は、第２メインデータ値Ｖ２１と第２サブデータ値Ｖ２２との和である加算値Ｖ５２が加算理論値Ｖａと一致するか否かを判断する。加算値Ｖ５２が加算理論値Ｖａと一致すると判断された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、出力信号Ｓｄ２０のデータ値Ｖ２１、Ｖ２２が正常であると仮判定し、Ｓ１０８へ移行する。加算値Ｖ５２が加算理論値Ｖａと一致しないと判断された場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｓ１０７へ移行する。
Ｓ１０７では、異常判定部８５５は、出力信号Ｓｄ２０のデータ値Ｖ２１、Ｖ２２の一方が異常であると判定し、第２センサ異常フラグＦｌｇ２をセットし、Ｓ１０８へ移行する。
【００５２】
Ｓ１０８では、異常判定部８５５は、異常フラグＦｌｇ１、Ｆｌｇ２の少なくとも一方がセットされているか否かを判断する。異常フラグＦｌｇ１、Ｆｌｇ２の少なくとも一方がセットされていると判断された場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、Ｓ１１２へ移行する。異常フラグＦｌｇ１、Ｆｌｇ２が共にセットされていないと判断された場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。
【００５３】
Ｓ１０９では、異常判定部８５５は、第１メインデータ値Ｖ１１と第２メインデータ値Ｖ２１とが一致し、かつ、第１サブデータ値Ｖ１２と第２サブデータ値Ｖ２２とが一致するか否かを判断する。ここで、第１メインデータ値Ｖ１１と第２メインデータ値Ｖ２１との差の絶対値である差分値Ｖ５５が判定閾値以下である場合、「差分値Ｖ５５がゼロ」であって、「第１メインデータ値Ｖ１１と第２メインデータ値Ｖ２１とが一致する」とみなす。同様に、第１サブデータ値Ｖ１２と第２サブデータ値Ｖ２２との差の絶対値である差分値Ｖ５６が判定閾値以下である場合、「差分値Ｖ５６がゼロ」であって、「第１サブデータ値Ｖ１２と第２サブデータ値Ｖ２２とが一致する」とみなす。
【００５４】
第１メインデータ値Ｖ１１と第２メインデータ値Ｖ２１とが一致し、かつ、第１サブデータ値Ｖ１２と第２サブデータ値Ｖ２２とが一致すると判断された場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、Ｓ１１１へ移行する。第１メインデータ値Ｖ１１と第２メインデータ値Ｖ２１、および、第１サブデータ値Ｖ１２と第２サブデータ値Ｖ２２が一致しないと判断された場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、Ｓ１１０へ移行する。なお、本ステップは、第１メインデータ値Ｖ１１と第１サブデータ値Ｖ１２、および、第２メインデータ値Ｖ２１と第２サブデータ値Ｖ２２とが正しく反転されている場合に移行するステップである。そのため、メインデータ値Ｖ１１、Ｖ２１が一致すれば、サブデータ値Ｖ１２、Ｖ２２も一致し、メインデータ値Ｖ１１、Ｖ２１が異なっていれば、サブデータ値Ｖ１２、Ｖ２２も異なる。
【００５５】
Ｓ１１０では、全てのセンサ素子５５１、５５２、６５１、６５２が正常であると判定し、Ｓ１１４へ移行する。
Ｓ１１１では、通信線１１２、１２２が短絡していると判定し、Ｓ１１４における操舵トルクの演算を行わない。
【００５６】
異常フラグＦｌｇ１、Ｆｌｇ２の少なくとも一方がセットされている場合（Ｓ１０８：ＮＯ）に移行するＳ１１２では、異常判定部８５５は、異常素子特定処理を行う。
異常素子特定処理の詳細を図１０に示す。
異常素子特定処理では、反転されている２つのデータ値の和が加算理論値Ｖａと一致する場合に正常判定し、一致しない場合に異常判定する。また、反転されていない２つのデータ値が一致する場合に正常判定し、一致しない場合に異常判定する。図１０（ｂ）では、反転されている２つのデータ値の和が加算理論値Ｖａと一致する場合を「ＯＫ」、一致しない場合を「ＮＧ」、反転されていない２つのデータ値が一致する場合を「ＯＫ」、一致しない場合を「ＮＧ」と記載した。
そして、多数決判定により、異常であるセンサ素子を特定する。ここで、「センサ素子の異常」とは、素子自体に異常が生じている場合に限らず、素子以外の異常に起因するデータ信号の異常を含むものとする。
【００５７】
より詳細には、加算値Ｖ５１〜Ｖ５４を式（１）〜（４）で演算し、差分値Ｖ５５、Ｖ５６を式（５）、（６）で演算する（図１０（ａ）参照）。図１０（ａ）では、反転されている２つのデータ値の組み合わせを実線矢印で示し、反転されていない２つのデータ値の組み合わせを破線矢印で示した。
【００５８】
Ｖ５１＝Ｖ１１＋Ｖ１２    ・・・（１）
Ｖ５２＝Ｖ２１＋Ｖ２２    ・・・（２）
Ｖ５３＝Ｖ１１＋Ｖ２１    ・・・（３）
Ｖ５４＝Ｖ１２＋Ｖ２２    ・・・（４）
Ｖ５５＝｜Ｖ１１−Ｖ２２｜    ・・・（５）
Ｖ５６＝｜Ｖ１２−Ｖ２１｜    ・・・（６）
【００５９】
図１０（ｂ）には、第１メインセンサ素子５５１が異常である場合を例示した。第１メインセンサ素子５５１が異常である場合、第１メインセンサ素子５５１のデータ値である第１メインデータ値Ｖ１１を用いた加算値Ｖ５１、Ｖ５３が加算理論値Ｖａと一致せず、差分値Ｖ５５が判定閾値より大きくなる。また、加算値Ｖ５２、Ｖ５４が加算理論値Ｖａと一致し、差分値Ｖ５６が判定閾値以下となる。
これにより、多数決判定により、第１メインセンサ素子５５１に異常が生じていることを特定可能である。他のセンサ素子５５２、６５１、６５２についても、同様に異常が生じていることを特定可能である。
【００６０】
ここでは、４つの加算値Ｖ５１〜Ｖ５４および２つの差分値Ｖ５５、Ｖ５６を演算する例を説明したが、任意の３つ以上の値Ｖ５１〜Ｖ５６に基づいて多数決判定を行ってもよい。異常特定に用いる値Ｖ５１〜Ｖ５６は、Ｓ１０４での判定結果等に基づき、適宜選択すればよい。
異常であるセンサ素子が特定された後、Ｓ１１４へ移行する。なお、多重故障等により異常であるセンサ部が特定できなかった場合、Ｓ１１４における操舵トルクの演算を行わない。
【００６１】
少なくとも一方のセンサ部５５、６５からＥＣＵ８５への通信が異常であったと判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、または、少なくとも一方の出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０における更新カウンタが異常であると判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）に移行するＳ１１３では、正常なセンサ部があるか否かを判断する。出力信号Ｓｄ１０において、ＣＲＣ信号および更新カウンタが正常であり、かつ、加算値Ｖ５１が加算理論値Ｖａと一致する場合、第１センサ部５５が正常であると判断する。出力信号Ｓｄ２０において、ＣＲＣ信号および更新カウンタが正常であり、かつ、加算値Ｖ５２が加算理論値Ｖａと一致する場合、第２センサ部６５が正常であると判断する。
【００６２】
正常なセンサ部があると判断された場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、Ｓ１１４へ移行する。正常なセンサ部がないと判断された場合（Ｓ１１３：ＮＯ）、Ｓ１１４における操舵トルクの演算を行わない。
Ｓ１１４では、演算部８５８は、データ値Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ２２のうち、正常である値の少なくとも１つを用いて、操舵トルクの演算を行う。
【００６３】
以上詳述したように、本実施形態のセンサ装置１は、第１センサ部５５と、第２センサ部６５と、ＥＣＵ８５と、を備える。
第１センサ部５５は、第１メインセンサ素子５５１および第１サブセンサ素子５５２、ならびに、第１出力回路５５５を有する。第１メインセンサ素子５５１および第１サブセンサ素子５５２は、１つの検出対象である集磁モジュール２０に関する物理量（本実施形態では、集磁部２１５、２２５間の磁束密度）を検出する。第１出力回路５５５は、第１メインセンサ素子５５１の検出値に基づく第１メイン信号Ｄ１１、および、第１サブセンサ素子５５２の検出値に基づく第１サブ信号Ｄ１２を、この順で含む第１出力信号Ｓｄ１０を生成して送信する。
【００６４】
第２センサ部６５は、第２メインセンサ素子６５１および第２サブセンサ素子６５２、ならびに、第２出力回路６５５を有する。第２メインセンサ素子６５１および第２サブセンサ素子６５２は、１つの検出対象である集磁モジュール２０に関する物理量を検出する。第２出力回路６５５は、第２メインセンサ素子６５１の検出値に基づく第２メイン信号Ｄ２１、および、第２サブセンサ素子６５２の検出値に基づく第２サブ信号Ｄ２２を、この順で含む第２出力信号Ｓｄ２０を生成して送信する。
【００６５】
ＥＣＵ８５は、信号取得部８５１、および、異常判定部８５５を有する。信号取得部８５１は、第１出力信号Ｓｄ１０および第２出力信号Ｓｄ２０を取得する。異常判定部８５５は、第１出力信号Ｓｄ１０および第２出力信号Ｓｄ２０に基づいて異常判定を行う。
第１メイン信号Ｄ１１および第２サブ信号Ｄ２２、または、第１サブ信号Ｄ１２および第２メイン信号Ｄ２１の一方は、検出値の増加に伴って増加する正信号であり、他方は、検出値の増加に伴って減少する反転信号である。本実施形態では、第１メイン信号Ｄ１１および第２サブ信号Ｄ２２が正信号であり、第１サブ信号Ｄ１２および第２メイン信号Ｄ２１が反転信号である。
【００６６】
本実施形態では、第１出力信号Ｓｄ１０に第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２が含まれ、第２出力信号Ｓｄ２０に第２メイン信号Ｄ２１および第２サブ信号Ｄ２２が含まれる。そのため、ＥＣＵ８５では、４つのセンサ素子５５１、５５２、６５１、６５２の検出値のそれぞれに応じた信号を利用可能である。したがって、４つの信号Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２を用いることで、装置に生じている異常を適切に判定可能である。
【００６７】
また、第１メイン信号Ｄ１１と第２サブ信号Ｄ２２と、第１サブ信号Ｄ１２と第２メイン信号Ｄ２１とが反転されているので、検出値が同じであったとしても、第１出力信号Ｓｄ１０と第２出力信号Ｓｄ２０とは、同じ信号にはならない。そのため、同じ検出値に基づく信号が送信されたのか、通信線が短絡しているのかを判別することができる。
【００６８】
センサ装置１は、第１通信線１１２および第２通信線１２２を有する。第１通信線１１２は、第１センサ部５５とＥＣＵ８５とを接続し、第１出力信号Ｓｄ１０の送信に用いられる。第２通信線１２２は、第２センサ部６５とＥＣＵ８５とを接続し、第２出力信号Ｓｄ２０の送信に用いられる。
【００６９】
異常判定部８５５は、第１メイン信号Ｄ１１と第２メイン信号Ｄ２１との比較、および、第１サブ信号Ｄ１２と第２サブ信号Ｄ２２との比較により、第１通信線１１２と第２通信線１２２との短絡を検出する。ここで、第１メイン信号Ｄ１１が示すデータ値Ｖ１１と第２メイン信号Ｄ２１が示すデータ値Ｖ２１とを比較することが「第１メイン信号と第２メイン信号との比較」に対応する。他の信号の比較についても同様である。
これにより、第１通信線１１２と第２通信線１２２との短絡を適切に検出することができる。
【００７０】
異常判定部８５５は、第１メイン信号Ｄ１１と第１サブ信号Ｄ１２との比較により、第１出力信号Ｓｄ１０のデータ異常を判定する。また、異常判定部８５５は、第２メイン信号Ｄ２１と第２サブ信号Ｄ２２との比較により、第２出力信号Ｓｄ２０のデータ異常を判定する。
【００７１】
本実施形態では、第１メイン信号Ｄ１１と第１サブ信号Ｄ１２とが反転されているので、加算値Ｖ５１と加算理論値Ｖａとの比較により、第１出力信号Ｓｄ１０のデータ異常を適切に検出することができる。同様に、第２メイン信号Ｄ２１と第２サブ信号Ｄ２２とが反転されているので、加算値Ｖ５１と加算理論値Ｖａとの比較により、第２出力信号Ｓｄ２０のデータ異常を適切に検出することができる。
【００７２】
異常判定部８５５は、第１メイン信号Ｄ１１、第１サブ信号Ｄ１２、第２メイン信号Ｄ２１および第２サブ信号Ｄ２２のうちの少なくとも３つの比較により、異常が生じているセンサ素子を特定する。
本実施形態では、４つのセンサ素子５５１、５５２、６５１、６５２のそれぞれの検出値に基づく４つのデータ信号である信号Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２をＥＣＵ８５が取得しているので、３つ以上の信号比較による多数決判定により、異常が生じている素子を適切に特定することができる。
【００７３】
異常判定部８５５は、第１メイン信号Ｄ１１と第２サブ信号Ｄ２２とを比較する場合、各信号に対応するデータ値Ｖ１１、Ｖ２２の差分値Ｖ５５に基づいて異常判定する。異常判定部８５５は、第１サブ信号Ｄ１２と第２メイン信号Ｄ２１とを比較する場合、各信号に対応するデータ値Ｖ１２、Ｖ２１の差分値Ｖ５６に基づいて異常判定する。
また、異常判定部８５５は、第１メイン信号Ｄ１１と第１サブ信号Ｄ１２または第２メイン信号Ｄ２１とを比較する場合、各信号に対応するデータ値Ｖ１１と、データ値Ｖ１２またはデータ値Ｖ２１との加算値Ｖ５１、Ｖ５３に基づいて異常判定する。異常判定部８５５は、第１サブ信号Ｄ１２と第２サブ信号Ｄ２２とを比較する場合、各信号に対応するデータ値Ｖ１２、Ｖ２２の加算値Ｖ５４に基づいて異常判定する。
これにより、４つの信号Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２を適切に比較することができる。
【００７４】
第１出力信号Ｓｄ１０および第２出力信号Ｓｄ２０には、通信エラー検出信号であるＣＲＣ信号が含まれる。これにより、通信エラーを適切に検出することができる。
第１出力信号Ｓｄ１０および第２出力信号Ｓｄ２０には、データが更新されたことを示す更新カウンタに係る情報が含まれる。これにより、検出値が変化しなかったのか、データ固着異常が生じているかを適切に判別することができる。
第１メイン信号Ｄ１１、第１サブ信号Ｄ１２、第２メイン信号Ｄ２１、および、第２サブ信号Ｄ２２は、ニブルで表される。これにより、ＳＥＮＴ通信により、各信号Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２をＥＣＵ８５に送信することができる。
【００７５】
第１メインセンサ素子５５１、第１サブセンサ素子５５２、第２メインセンサ素子６５１および第２サブセンサ素子６５２は、検出対象の磁束の変化を検出する磁気検出素子である。第１メインセンサ素子５５１、第１サブセンサ素子５５２、第２メインセンサ素子６５１および第２サブセンサ素子６５２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５５１、５５２、６５１、６５２は、ステアリングシステム９０におけるトーションバー１３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、センサ装置１は、トルクセンサ１０に用いられる。
【００７６】
これにより、操舵トルクを適切に検出することができる。また、センサ素子５５１、５５２、６５１、６５２の一部に異常が生じた場合であっても、ＥＣＵ８５は、異常監視を継続しつつ、通常時と同様の精度にて操舵トルクの演算を継続可能である。
【００７７】
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、運転者によるハンドル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。ＥＣＵ８５は、第１メイン信号Ｄ１１、第１サブ信号Ｄ１２、第２メイン信号Ｄ２１、および、第２サブ信号Ｄ２１の少なくとも１つ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。
【００７８】
本実施形態の電動パワーステアリング装置８０は、一部のセンサ素子５５１、５５２、６５１、６５２に異常が生じた場合であっても、操舵トルクに応じて、運転者によるハンドル９１の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、ＥＣＵ８５は、一部のセンサ素子５５１、５５２、６５１、６５２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ことが望ましい。
【００７９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図１１に基づいて説明する。
本実施形態は、異常判定処理が上記実施形態と異なっており、センサ装置１の構成や出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０等は上記実施形態と同様であるので、異常判定処理を中心に説明する。
上記実施形態にて説明したように、ＥＣＵ８５は、２つのセンサ部５５、６５から取得される４つのデータ値Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ２２を用いて各種演算を行う。ここで、図３に示すように、センサ部５５、６５は、異なる電源線１１１、１２１およびグランド線１１３、１２３にてＥＣＵ８５と接続されているため、供給される電圧の誤差等、個体ばらつきが生じる。そのため、データ値Ｖ１１とＶ１２との加算値Ｖ５１と、データ値Ｖ１１とＶ２１との加算値Ｖ５３は、理論上、共に加算理論値Ｖａであるが、個体ばらつきに起因し、加算値Ｖ５３の方が加算値Ｖ５１よりも誤差が大きくなる蓋然性が高い。他の加算値や差分値についても同様に、同一センサ部内のデータ値を用いた演算値よりも、異なるセンサ部間のデータ値を用いた演算値の方が、誤差が大きくなる蓋然性が高い。
【００８０】
そこで本実施形態では、個体ばらつきに起因する誤差による誤判定を防ぐべく、同一センサ部内のデータ値を用いた演算値による異常判定と、異なるセンサ部間のデータ値を用いた演算値による異常判定とで、重みづけを変更している。具体的には、異常確定に係るカウンタのカウントアップ値を異なる値にしている。
【００８１】
本実施形態による異常判定処理を図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。異常判定処理は、第１実施形態と同様、磁気センサ５０、６０およびＥＣＵ８５がオンされているときに、ＥＣＵ８５にて実行される。
Ｓ２０１〜Ｓ２０３の処理は、図９中のＳ１０１〜Ｓ１０３の処理と同様であり、Ｓ２０２およびＳ２０３で否定判断された場合、Ｓ２１９へ移行する。
【００８２】
Ｓ２０４の処理は、Ｓ１０４の処理と同様であって、第１メインデータ値Ｖ１１と第１サブデータ値Ｖ１２との和である加算値Ｖ５１が加算理論値Ｖａと一致するか否かを判断する。ここでの判断処理は、同一の第１センサ部５５内のデータ値Ｖ１１、Ｖ１２の比較である。加算値Ｖ５１が加算理論値Ｖａと一致すると判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、出力信号Ｓｄ１０のデータ値Ｖ１１、Ｖ１２が正常であると仮判定し、Ｓ２０８へ移行する。このとき、第１異常カウンタのカウント値Ｆ１をリセットする。加算値Ｖ５１が加算理論値Ｖａと一致しないと判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０５へ移行する。
【００８３】
Ｓ２０５では、第１異常カウンタのカウント値Ｆ１を＋２する。
Ｓ２０６では、カウント値Ｆ１がカウント判定閾値Ｃｔｈより大きいか否かを判断する。カウント値Ｆ１がカウント判定閾値Ｃｔｈ以下であると判断された場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、異常判定せず、Ｓ２０８へ移行する。カウント値Ｆ１がカウント判定閾値Ｃｔｈより大きいと判断された場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、Ｓ２０７へ移行する。
Ｓ２０７では、Ｓ１０５と同様、出力信号Ｓｄ１０のデータ値Ｖ１１、Ｖ１２の一方が異常であると判定し、第１センサ異常フラグＦｌｇ１をセットし、Ｓ２０８へ移行する。
【００８４】
Ｓ２０８の処理は、Ｓ１０６の処理と同様であって、第２メインデータ値Ｖ２１と第２サブデータ値Ｖ２２との和である加算値Ｖ５２が加算理論値Ｖａと一致するか否かを判断する。ここでの判断処理は、同一の第２センサ部６５内のデータ値Ｖ２１、Ｖ２２の比較である。加算値Ｖ５２が加算理論値Ｖａと一致すると判断された場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、出力信号Ｓｄ２０のデータ値Ｖ２１、Ｖ２２が正常であると仮判定し、Ｓ２１２へ移行する。このとき、第２異常カウンタのカウント値Ｆ２をリセットする。加算値Ｖ５２が加算理論値Ｖａと一致しないと判断された場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、Ｓ２０９へ移行する。
【００８５】
Ｓ２０９では、第２異常カウンタのカウント値Ｆ２を＋２する。ここで、第２異常カウンタのカウントアップ値は、第１異常カウンタのカウントアップ値と同じである。
Ｓ２１０では、カウント値Ｆ２がカウント判定閾値Ｃｔｈより大きいか否かを判断する。カウント値Ｆ２がカウント判定閾値Ｃｔｈ以下であると判断された場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、異常判定せず、Ｓ２１２へ移行する。カウント値Ｆ２がカウント判定閾値Ｃｔｈより大きいと判断された場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２１１へ移行する。
Ｓ２１１では、Ｓ１０７と同様、出力信号Ｓｄ２０のデータ値Ｖ２１、Ｖ２２の一方が異常であると判定し、第２異常フラグＦｌｇ２をセットし、Ｓ２１２へ移行する。
【００８６】
Ｓ２１２〜Ｓ２１４の処理は、Ｓ１０８〜Ｓ１１０の処理と同様である。Ｓ２１３では、第１メインデータ値Ｖ１１と第２メインデータ値Ｖ２１、および、第１サブデータ値Ｖ１２と第２サブデータ値Ｖ２２が一致しないと判断された場合（Ｓ２１３：ＮＯ）、Ｓ２１４へ移行し、全てのセンサ素子５５１、５５２、６５１、６５２が正常であると判定する。第１メインデータ値Ｖ１１と第２メインデータ値Ｖ２１とが一致し、かつ、第１サブデータ値Ｖ１２と第２サブデータ値Ｖ２２とが一致すると判断された場合（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、Ｓ２１５へ移行する。
【００８７】
Ｓ２１５では、短絡異常カウンタのカウント値Ｆ３を＋１する。ここで、通信線１１２、１２２の短絡判定に係るＳ２１３では、異なるセンサ部５５、６５のデータ値の比較を行っている。そのため、本ステップでの短絡異常カウンタのカウントアップ値を、同一のセンサ部５５、６５内の異常判定に係る第１異常カウンタおよび第２異常カウンタのカウントアップ値よりも小さい値としている。
【００８８】
Ｓ２１６では、カウント値Ｆ３がカウント判定閾値Ｃｔｈより大きいか否かを判断する。カウント判定閾値Ｃｔｈは、Ｓ２０６、Ｓ２１０と同じ値とする。カウント値Ｆ３がカウント判定閾値Ｃｔｈ以下であると判断された場合（Ｓ２１６：ＮＯ）、異常判定せず、Ｓ２２０へ移行する。カウント値Ｆ３がカウント判定閾値Ｃｔｈより大きいと判断された場合（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、Ｓ２１７へ移行し、通信線１１２、１２２が短絡していると判定する。
Ｓ２１７〜Ｓ２２０の処理は、Ｓ１１１〜Ｓ１１４の処理と同様である。
【００８９】
本実施形態では、同一センサ部内のデータ値の比較よりも、異なるセンサ部間のデータ値の比較において誤差が大きくなることを考慮し、センサ部内のデータ異常判定に係る第１異常カウンタおよび第２異常カウンタのカウントアップ値よりも、通信線１１２、１２２の短絡判定に係る短絡異常カウンタのカウントアップ値を小さい値としている。これにより、通信線１１２、１２２の短絡異常において、センサ部間の検出誤差に起因する誤判定を低減することができる。
本実施形態では、異常判定に係るカウンタのカウントアップ値を小さくすることが、重みづけを重くすることを意味している。
【００９０】
本実施形態では、異常判定部８５５は、第１メイン信号Ｄ１１と第１サブ信号Ｄ１２とを比較する場合、または、第２メイン信号Ｄ２１と第２サブ信号Ｄ２２とを比較する場合の重みづけを、第１メイン信号Ｄ１１または第１サブ信号Ｄ１２と、第２メイン信号Ｄ２１または第２サブ信号Ｄ２２とを比較する場合よりも重くする。
センサ部５５、６５が異なると、供給される電圧の誤差等により、検出値の誤差が大きくなる蓋然性が高い。本実施形態では、同一センサ部内の信号を比較する場合の重みづけを、異なるセンサ部間の信号を比較する場合よりも重くすることで、より適切に異常判定を行うことができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９１】
（他の実施形態）
（ア）出力信号
上記実施形態では、第１メイン信号および第２サブ信号が検出値の増加に伴って増加する正信号であり、第１サブ信号および第２メイン信号が検出値の増加に伴って減少する反転信号である。他の実施形態では、第１メイン信号および前記第２サブ信号が検出値の増加に伴って減少する反転信号であり、第１サブ信号および第２メイン信号が検出値の増加に伴って増加する正信号であってもよい。
【００９２】
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。
上記実施形態では、出力信号は、更新カウンタの情報を含む。他の実施形態では、出力信号は、更新カウンタの情報を含まなくてもよい。
【００９３】
上記実施形態では、第１メイン信号、第１サブ信号、第２メイン信号および第２サブ信号は、ニブルで表される。他の実施形態では、第１メイン信号、第１サブ信号、第２メイン信号および第２サブ信号をニブル以外の形式で表してもよい。
上記実施形態では、出力信号はＳＥＮＴ通信により制御部に送信される。他の実施形態では、出力信号にメイン信号およびサブ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、通信方式は、どのような方式であってもよい。
【００９４】
上記実施形態では、第１出力信号および第２出力信号は、所定の周期で制御部に送信される。他の実施形態では、例えば制御部から送信されるトリガ信号に同期して、第１出力信号および第２出力信号が制御部に送信されるようにしてもよい。また、磁気センサ５０、６０の一方から他方へ、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０の送信タイミングを制御するタイミング信号を送信するようにしてもよい。
【００９５】
第１出力信号および第２出力信号の送信タイミングは、同時であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、第１出力信号と第２出力信号とを信号周期の半周期ずらして送信することにより、制御部では、信号周期の半周期ごとに出力信号を取得可能である。これにより、見かけ上の通信速度を向上可能である。
【００９６】
（イ）センサ部
上記実施形態では、２つのセンサ部は、センサ部ごとに封止される。他の実施形態では、２つのセンサ部を１つの封止部で封止し、１パッケージとしてもよい。また、上記実施形態では、２つの磁気センサは、１つの基板の同一面に横並びに実装される。他の実施形態では、２つの磁気センサを基板の両面に実装する等、基板上にどのように実装してもよい。また、２つの磁気センサを同一の基板上に実装しなくてもよい。
上記実施形態では、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、磁気以外の物理量の変化を検出する素子であってもよい。
【００９７】
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、例えば圧力を検出する圧力センサ等、トルクセンサ以外のセンサとしてもよい。すなわち、演算部にて演算される物理量は、操舵トルク以外のトルクであってもよいし、トルクに限らず、どのような物理量であってもよい。
また、上記実施形態では、検出対象は、集磁モジュールである。他の実施形態では、検出対象は、集磁モジュールに限らず、どのようなものであってもよい。
【００９８】
（ウ）異常判定部
上記実施形態では、第１メイン信号と第２メイン信号、第１サブ信号と第２サブ信号とが一致する場合、通信線の短絡異常が生じていると判定する。他の実施形態では、正常時において、第１メイン信号と第２メイン信号との和、および、第１サブ信号と第２サブ信号との和が加算理論値と一致する場合に正常判定し、加算理論値と一致しない場合に通信線の短絡異常が生じていると判定してもよい。
上記実施形態では、同一センサ内の信号比較を行った後に、異常素子を特定している。他の実施形態では、異なるセンサの信号を優先して比較して異常素子を特定するようにしてもよい。
【００９９】
上記実施形態では、カウントアップ値を変更することで、第１メイン信号と第１サブ信号とを比較する場合、または、第２メイン信号と第２サブ信号とを比較する場合の重みづけを、第１メイン信号または第１サブ信号と、第２メイン信号と第２サブ信号とを比較する場合よりも重くする。具体的には、第１異常カウンタおよび第２異常カウンタのカウントアップ値を＋２とし、短絡異常カウンタのカウント値を＋１とする。各カウンタのカウント値は、＋２、＋１に限らずいくつとしてもよく、同じであってもよい。また、カウントアップ値を同じとし、カウント判定閾値を異なる値とすることで、重みづけを変更してもよい。また、カウンタを用いる方法以外の方法にて重みづけを変更してもよい。
【０１００】
（エ）センサ装置
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に適用される。他の実施形態では、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他の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】
【０１０１】
１・・・センサ装置
２０・・・集磁モジュール（検出対象）
５５・・・第１センサ部
５５１・・・第１メインセンサ素子    ５５２・・・第１サブセンサ素子
５５５・・・第１出力回路
６５・・・第２センサ部
６５１・・・第２メインセンサ素子    ６５２・・・第２サブセンサ素子
６５５・・・第２出力回路
８５・・・ＥＣＵ（制御部）
８５１・・・信号取得部              ８５５・・・異常判定部
【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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【図１１】
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