CN118019961A - 检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的检测装置(1～9)的传感器(31～38、130、230)具有至少一个主检测元件(401)、至少一个副检测元件(402、403)、对主检测元件的检测信号进行数字转换的主数字转换部(451)，使用数字转换后的主检测元件(401)的检测信号来进行状态信息的运算的运算部(452)，传感器输出包含状态信息的数字信号以及与副检测元件(402、403)的检测信号对应的模拟信号。控制部(60～64、160、260)具有对模拟信号进行数字转换的副数字转换部(612、613)、以及使用主信息和副信息来进行异常检测的异常检测部(65)。异常检测部(65)使用将模拟信号转换为状态信息后的值作为副信息、或者使用对状态信息进行模拟输出换算后的值作为主信息，来进行异常检测。

Description

检测装置

相关申请的交叉引用

本申请基于2021年9月30日申请的日本专利申请号2021－161395号，在此引用其记载内容。

技术领域

本公开涉及检测装置。

背景技术

以往，已知有检测马达的旋转的旋转检测装置。例如在专利文献1中，旋转检测装置具有多个传感器部。

专利文献1：日本特开2017－191092号公报。

在专利文献1中，针对各传感器元件设置有旋转角运算部以及数字通信部，第一传感器部和第二传感器部为相同的结构。然而，在多个传感器部中，有时并不一定需要相同的结构。本公开的目的在于提供能够简化传感器的结构的检测装置。

发明内容

本公开的检测装置具备传感器和控制部。传感器具有对检测对象的物理量的变化进行检测的至少一个主检测元件、对检测对象的物理量的变化进行检测的至少一个副检测元件、对主检测元件的检测信号进行数字转换的主数字转换部、使用数字转换后的主检测元件的检测信号来进行状态信息的运算的运算部。传感器输出包含状态信息的数字信号以及与副检测元件的检测信号对应的模拟信号。

控制部具有对从传感器取得的模拟信号进行数字转换的副数字转换部、以及使用与数字信号中包含的状态信息对应的主信息和与数字转换后的副检测元件的检测信号对应的副信息来进行异常检测的异常检测部。异常检测部使用将模拟信号换算为状态信息后的值作为副信息、或者使用对状态信息进行模拟输出换算后的值作为主信息，来进行异常检测。由此，能够简化传感器的结构。

附图说明

通过参照附图进行下述的详细的描述，有关本公开的上述目的以及其他目的、特征、优点变得更加明确。附图如下：

图1是第一实施方式的转向系统的概略结构图。

图2是第一实施方式的驱动装置的剖视图。

图3是表示第一实施方式的旋转检测装置的框图。

图4是表示第一实施方式的旋转角传感器的除去密封部后的状态的俯视图。

图5是表示第一实施方式的旋转角传感器的芯片配置的俯视图。

图6是图5的VI方向的向视图。

图7是表示第二实施方式的旋转检测装置的框图。

图8是表示第二实施方式的旋转角传感器的芯片配置的俯视图。

图9是表示第三实施方式的旋转角传感器的芯片配置的俯视图。

图10是图9的X方向的向视图。

图11是表示第四实施方式的旋转角传感器的芯片配置的俯视图。

图12是图11的XII方向的向视图。

图13是表示第四实施方式的旋转角传感器的芯片配置的俯视图。

图14是表示第五实施方式的旋转角传感器的芯片配置的俯视图。

图15是图14的XV方向的向视图。

图16是表示第五实施方式的旋转角传感器的芯片配置的俯视图。

图17是表示第六实施方式的旋转检测装置的框图。

图18是第六实施方式的旋转角传感器的侧面图。

图19是第六实施方式的旋转角传感器的侧面图。

图20是表示第七实施方式的旋转检测装置的框图。

图21是第七实施方式的旋转角传感器的侧面图。

图22是表示第八实施方式的旋转检测装置的框图。

图23是表示第九实施方式的旋转检测装置的框图。

图24是表示第十实施方式的旋转检测装置的框图。

图25是对第十实施方式的信号取得时机进行说明的时序图。

图26是对第十一实施方式的信号取得时机进行说明的时序图。

图27是表示第十二实施方式的旋转检测装置的框图。

图28是表示第十三实施方式的旋转检测装置的框图。

图29是对参考例的信号取得时机进行说明的时序图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的检测装置进行说明。以下，在多个实施方式中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，并省略说明。

(第一实施方式)

第一实施方式在图1～图6中示出。如图1～图3所示，作为检测装置的旋转检测装置1具备旋转角传感器31和控制部60，应用于电动助力转向装置800。图1示出具备电动助力转向装置800的转向系统90的结构。转向系统90具备作为转向操纵部件的方向盘91、转向轴92、小齿轮96、齿条轴97、车轮98、以及电动助力转向装置800等。

方向盘91与转向轴92连接。在转向轴92设置有检测转向操纵转矩的转矩传感器94。在转向轴92的前端设置小齿轮96。小齿轮96啮合于齿条轴97。在齿条轴97的两端经由拉杆等连结一对车轮98。

当驾驶员使方向盘91旋转时，连接于方向盘91的转向轴92旋转。转向轴92的旋转运动被小齿轮96转换为齿条轴97的直线运动。一对车轮98被转向操纵至与齿条轴97的位移量对应的角度。

电动助力转向装置800具备具有ECU20及马达80的驱动装置10、以及使马达80的旋转减速并传递至转向轴92的作为动力传递部的减速齿轮89等。即，本实施方式的电动助力转向装置800是所谓“柱辅助型”，转向轴92可以说是驱动对象。也可以设为将马达80的旋转传递至齿条轴97的所谓“齿条辅助型”等。

马达80输出转向操纵所需要的转矩的一部分或者全部，通过从未图示的电池供给电力而被驱动，使减速齿轮89正反转。驱动装置10在马达80的轴向的一侧设置有ECU20，是所谓的“机电一体型”，也可以为马达和ECU分别设置的机电独立。通过设为机电一体型，能够在搭载空间被限制的车辆中高效地配置ECU20以及马达80。ECU20在马达80的与输出轴相反侧相对于轴870的轴线同轴配置。

如图2所示，马达80是三相无刷马达，具备马达绕组180、280、定子840、转子860、以及容纳它们的外壳830等。外壳830具有筒状的壳体831、前框架端832、以及后框架端833。壳体831和框架端832、833通过螺栓等相互紧固。

定子840固定于壳体831，卷绕马达绕组180、280。从马达绕组180、280分别引出引线189、289。引线189、289从形成于后框架端833的插通孔834引出至ECU20侧，与基板21连接。转子860设置于定子840的径向内侧，相对于定子840设置为能够相对旋转。

轴870嵌入至转子860，与转子860一体地旋转。轴870被轴承835、836能够旋转地支承于外壳830。轴870的ECU20侧的端部从后框架端833向ECU20侧突出。在轴870的ECU20侧的端部设置有磁体875。以下，将经过磁体875的中心的轴线设为中心线C。

ECU20具备基板21以及罩29等。罩29固定于后框架端833，保护电子部件免受外部的冲击，或者防止灰尘、水向ECU20内部的浸入。在罩29设置未图示的连接器。

基板21例如为印刷电路基板，固定于后框架端833。在基板21安装开关元件23、定制IC26、电容器27、旋转角传感器31、以及构成控制部60的微机等。在图2中，将构成控制部60的微机标记为“60”。

在本实施方式中，在基板21的马达80侧的面亦即马达面211安装开关元件23、定制IC26、以及旋转角传感器31等，在基板21的与马达80相反侧的面亦即罩面212安装电容器27以及微机等。在本实施方式中，在一块基板21安装电子部件，但也可以在多块基板安装电子部件。

开关元件23构成切换马达绕组180、280的通电的逆变器。开关元件23设置为能够向后框架端833散热，但也可以与后框架端833分开地设置散热片来使其散热。在定制IC26包含有预驱动器、放大电路等。

如图3所示，旋转角传感器31具有芯片41、44、信号处理芯片45、以及密封它们的密封部311。主芯片41具有检测元件401。副芯片44具有检测元件402、403。检测元件402、403在同一芯片内被绝缘部445分离。

检测元件401～403例如是AMR传感器、TMR传感器、GMR传感器等磁阻元件、霍尔元件等，检测根据马达80的旋转而变化的磁体875的磁场，输出作为模拟信号的一组sin信号以及cos信号。检测元件401～403也可以相同，也可以振幅等不同。另外，例如也可以不同之处在于，检测元件401与检测元件402、403相比检测精度较高。在检测元件401～403的至少一部分使用不同种类的元件的情况下，由于故障模式不同，因此能够减少同时故障的产生概率。

在本实施方式中，将主检测元件401的检测值用作控制用，将副检测元件402、403的检测值用作异常检测用。此外，也可以在主检测元件401的异常时的备份控制中使用检测元件402、403的检测值。以下适当地将与检测元件401～403对应的结构设为“系统”，将检测元件401所涉及的系统设为主系统，将与检测元件402、403对应的系统设为副系统。

信号处理芯片45构成信号处理部450，与主芯片41连接。信号处理部450具有AD转换部451、角度运算部452、旋转次数运算部453、以及通信部455。AD转换部451将从主检测元件401输出的sin信号以及cos信号转换为数字信号。

角度运算部452使用由AD转换部451数字转换后的sin信号以及cos信号，运算作为转子860的旋转角的马达旋转角θ。旋转次数运算部453使用由AD转换部451数字转换后的sin信号以及cos信号，运算马达80的旋转次数TC。通信部455将包含马达旋转角θ以及旋转次数TC所涉及的信息的数字信号发送至控制部60。马达旋转角θ以及旋转次数TC由控制部60用于各种控制运算。

在密封部311中，设置有输出端子381～383、以及电源端子385～388。输出端子381与控制部60的端子601连接，用于输出包含使用主检测元件401的检测值运算出的值的数字信号。

输出端子382与控制部60的端子602连接，用于输出与副检测元件402的检测值对应的模拟信号。输出端子383与控制部60的端子603连接，用于输出与副检测元件403的检测值对应的模拟信号。

在图3中，输出端子381～383以及通信线在各系统中各记载有一个，但也可以根据通信方式、数据方式，在至少一部分的系统中设置多个。另外，也可以设置放大电路、滤波电路。

在端子601、602之间设置至少一个NC(Non Connection：无连接)端子604，在端子602、603之间设置至少一个NC端子605。此处，在端子601～603相邻配置的情况下，在相邻端子间因异物等而短路的情况下，存在因共同原因故障而多个检测信号异常的担忧。在本实施方式中，由于在端子601～603之间设置有NC端子604、605，因此能够防止因共同原因故障而多个检测信号异常这一情形。

电源端子385连接于与电池直接连接的PIG电源900。电源端子386～388连接于经由车辆的启动开关(以下“IG”)与电池连接的IG电源901～903。在图3中IG电源901～903单独记载，但也可以至少一部分为共用电源。另外，也可以从各电源900～903向电源端子385～388供给升降压后的电力。

电源端子385、386与主芯片41以及信号处理芯片45连接，即使在IG断开中，也经由电源端子385向被点划线包围的检测元件401、AD转换部451以及旋转次数运算部453始终供电。电源端子387与副芯片44的副检测元件402连接，电源端子388与副芯片44的副检测元件403连接。即在本实施方式中，对各检测元件401～403的每一个分别独立地设置电源端子385～388，从而构成为在封装体内电源不相互干扰。另外，检测元件401～403构成为在元件间确保绝缘性。

控制部60以微机等为主体构成，在内部具备均未图示的CPU、ROM、RAM、I/O、以及将这些结构连接的总线等。控制部60中的各处理也可以是基于由CPU执行预先存储于ROM等实体存储器装置(即，可读取非暂态有形存储介质)的程序的软件处理，也可以是基于专用的电子电路的硬件处理。

控制部60具有AD转换部612、613、以及异常检测部65等。AD转换部612将从副检测元件402输出的模拟信号转换为数字信号。AD转换部613将从副检测元件403输出的模拟信号转换为数字信号。

AD转换部612、613设置于控制部60侧。即，副检测元件402、403的检测值不被数字转换，而保持模拟信号输出至控制部60。换句话说，在旋转角传感器31中，省略副检测元件402、403的信号处理所涉及的结构，简化旋转角传感器31的结构。

异常检测部65通过比较检测元件401～403的检测值，来进行异常检测。在本实施方式中，通过使用与检测元件401～403分别对应地输出的三个信号，从而通过多数表决来确定异常系统，能够继续基于正常系统的检测值的控制、异常监视。异常检测的详细内容在第八实施方式及以后中后述。

此处，对转向角θs的运算进行说明。在控制部60中，能够通过使用马达旋转角θ、旋转次数TC以及减速齿轮89的齿轮比，来运算转向角θs。转向角运算也可以在旋转角传感器31侧进行。例如能够将马达80的一个旋转分为三个以上的区域，每当区域变化就根据旋转方向来增加计数或者减少计数，从而基于计数值运算旋转次数TC。在本实施方式中，对检测元件401、AD转换部451以及旋转次数运算部453始终供电，以便在IG断开的期间中也继续旋转次数TC的运算。

由此，即使在IG断开的期间通过转向操纵方向盘91从而马达80旋转的情况下，也能够不进行基准位置的再学习地运算转向角θs。此外，马达旋转角θ使用IG接通时的值即可，因此也可以不进行基于始终供电的继续运算。

如图4所示，主芯片41经由信号处理芯片45与端子组47连接，副芯片44通过引线接合等与端子组48直接连接。在端子组47中，包含输出端子381、电源端子385、386以及接地端子。在端子组48中，包含输出端子382、383、电源端子387、388以及接地端子。

如图4～图6所示，信号处理芯片45安装于引线框46上，芯片41、44层叠于信号处理芯片45的与引线框46相反侧的面。芯片41、44通过非导电性粘合材料49固定于信号处理芯片45上。以下适当地将在安装于基板21时成为磁体875侧的方向设为上侧。

主芯片41配置于信号处理芯片45的大致中央，副芯片44与主芯片41以能够确保绝缘性的程度分离地配置。另外，图5是示意性地表示引线框46上的元件配置的图，省略了基板21、端子组47、48等的记载。另外，图6表示密封部311的内部结构，尺寸等与实际不一定一致。关于后述的实施方式所涉及的示意图也相同。

在本实施方式中，通过设为在信号处理芯片45上配置芯片41、44的层叠构造，能够使旋转角传感器31的体积小型化。另外，由于检测元件401～403与磁体875的物理距离在元件间的差异较小，因此能够减少检测误差。

如以上说明的那样，旋转检测装置1具备旋转角传感器31和控制部60。旋转角传感器31具有对检测对象的物理量的变化进行检测的至少一个主检测元件401、对与主检测元件401相同的检测对象的物理量的变化进行检测的至少一个副检测元件402、403、对主检测元件的检测信号进行数字转换的AD转换部451、使用数字转换后的主检测元件401的检测信号进行状态信息的运算的角度运算部452。

本实施方式的状态信息是与马达80的旋转角对应的角度信息。旋转角传感器31输出包含角度信息的数字信号、以及与副检测元件402、403的检测信号对应的模拟信号。

本实施方式的主检测元件401以及副检测元件402、403是检测作为检测对象的马达80的旋转状态的元件，检测伴随着马达80的旋转的磁体875的磁场的变化作为检测对象的物理量的变化，。控制部60取得与检测对象的物理量的变化对应的信号。

控制部60具有对从旋转角传感器31取得的模拟信号进行数字转换的AD转换部612、613、以及使用与数字信号中包含的角度信息对应的主信息、和与数字转换后的副检测元件402、403的检测信号对应的副信息来进行异常检测的异常检测部65。异常检测部65使用将模拟信号转换为角度信息后的值作为副信息、或者使用对角度信息进行模拟输出换算后的值作为主信息，来进行异常检测。

本实施方式的旋转角传感器31是输出数字信号以及模拟信号的数字/模拟混装的传感器。在本实施方式中，由于将主检测元件401作为控制用，将副检测元件402、403作为异常检测用。由此，在旋转角传感器31中，对要求检测精度的主检测元件401设置作为数字处理电路的信号处理部450，相对于此，省略针对与控制用相比较不要求检测精度的异常检测用的副检测元件402、403的数字处理电路。由此，能够确保控制用的主检测元件401的检测精度，并且简化旋转角传感器31的结构。

另外，通过使用对副检测元件402、403的检测值所涉及的模拟信号进行角度换算后的值、或者将主检测元件401所涉及的角度信息换算为模拟输出(在本实施方式中sin信号以及cos信号)后的值，来使数据一致，从而即使简化传感器侧的结构，也能够适当地进行异常检测。

旋转角传感器31具有一个主检测元件401、以及两个副检测元件402、403。由此能够以简单的结构来确定异常系统。

主检测元件401以及副检测元件402、403被密封于同一密封部311。由此，能够使旋转角传感器31的体积小型化。

(第二实施方式)

第二实施方式在图7以及图8中示出。在图7、图17以及图20中，省略异常检测部65的记载。另外，在之后的实施方式所涉及的图中省略NC端子604、605。如图7以及图8所示，旋转检测装置2具有旋转角传感器32以及控制部60。旋转角传感器32具有芯片41～43、信号处理芯片45、以及密封它们的密封部311。副芯片42具有副检测元件402，副芯片43具有副检测元件403。即在本实施方式中，副检测元件402、403由其它的芯片构成。

如图8所示，芯片41～43安装于信号处理芯片45的上侧。主芯片41配置于信号处理芯片45的大致中央，副芯片42、43隔着芯片41配置于两侧。即使这样构成，也起到与上述实施方式相同的效果。

(第三实施方式)

第三实施方式在图9以及图10中示出。图10是与图6对应的侧面图，但省略非导电性粘合材料49的记载。后述的实施方式也相同。如图9以及图10所示，旋转角传感器33与第二实施方式相同地，具有芯片41～43、信号处理芯片45、以及密封它们的密封部311。主芯片41安装于信号处理芯片45上的大致中央。副芯片42、43隔着信号处理芯片45配置于两侧。

将主芯片41配置于中心线C上，将副芯片42、43相对于芯片41配置为点对称，从而能够使副检测元件402、403的输出的平均量与主检测元件401的输出大致一致。此处，点对称配置设为允许可视为副检测元件402、403的检测值的平均值与主检测元件401的检测值一致的程度的误差的配置，副芯片42、43的配置也可以与图9以及图10不同。即使这样构成，也起到与上述实施方式相同的效果。

(第四，第五实施方式)

第四实施方式在图11～图13中示出，第五实施方式在图14～图16中示出。如图11以及图12所示，在第四实施方式的旋转角传感器34中，主芯片41配置于信号处理芯片45上，副芯片42、43沿着信号处理芯片45的一边配置。通过将副芯片42、43相邻配置，能够使旋转角传感器34小型化。另外，能够减小副检测元件402、403的检测误差。

如图14以及图15所示，在第五实施方式的旋转角传感器35中，主芯片41配置于信号处理芯片45上，副芯片42、43在信号处理芯片45的一侧，从信号处理芯片45侧按副芯片42、43的顺序排列。另外，也可以如第一实施方式那样，由一个副芯片44构成多个副检测元件402、403(参照图13以及图16)。即使这样构成，也起到与上述实施方式相同的效果。

(第六实施方式)

第六实施方式在图17～图19中示出。如图17所示，旋转检测装置3具有旋转角传感器36、以及控制部60。旋转角传感器36具有三个密封部361、362、363。

在主密封部361中，密封有主芯片41以及信号处理芯片45，并设有输出端子381以及电源端子385、386。在副密封部362中，密封有副芯片42，并设有输出端子382以及电源端子387。在副密封部363中，密封有副芯片43，并设有输出端子383以及电源端子388。即在本实施方式中，按每个检测元件成为不同的封装体。通过按每个检测元件设为不同的封装体，从而安装于基板21时的配置的自由度提高。

如图18所示，主密封部361配置于基板21的马达面211侧的中心线C上。副密封部362、363在基板21的马达面211隔着主密封部361配置于两侧。通过将副密封部362、363点对称配置，能够使副检测元件402、403的输出的平均量与主检测元件401的输出大致一致。

另外，如图19所示，也可以将副密封部362、363安装于基板21的罩面212。由此，能够使副检测元件402、403接近中心线C，能够减小磁体875与检测元件401～403的距离的差异，因此能够减小检测误差。

主检测元件401和副检测元件402、403被密封于不同的密封部361、362，安装于同一基板21。通过将主检测元件401、与副检测元件402、403设为不同的封装体，基板21上的配置的自由度提高。另外，起到与上述实施方式相同的效果。

(第七实施方式)

第七实施方式在图20以及图21中示出。如图20所示，旋转检测装置4具有旋转角传感器37以及控制部60。旋转角传感器37具有密封部361、364。在副密封部364密封副芯片42、43，设置输出端子382、383以及电源端子387、388。即在本实施方式中，异常检测用的副检测元件402、403成为一个封装体，控制用的主检测元件401与异常检测用的副检测元件402、403为不同的封装体。如图21所示，密封部364安装于基板21的罩面212的中心线C上。

通过将副检测元件402、403设为一个封装体，从而与将副检测元件402、403分别独立地封装的情况相比较，能够减少基板21中的安装面积。另外，由于能够相对减小磁体875与副检测元件402、403的距离，因此能够减少系统间的输出误差。另外，起到与上述实施方式相同的效果。

(第八实施方式)

在第八实施方式及以后，主要对异常检测进行说明。第八实施方式在图22中示出。如图22所示，旋转检测装置5具备旋转角传感器31以及控制部61。在图22等中，作为传感器侧的结构记载有第一实施方式的旋转角传感器31，但也可以使用第二实施方式及以后的结构。另外，省略了电源所涉及的结构的记载。

控制部61具有AD转换部612、613、逆角度运算部621以及异常检测部65。如在上述实施方式中说明的那样，主检测元件401的检测值以角度换算后的数字信号输出至控制部61，副检测元件402、403的检测值以模拟信号输出至控制部61。即，在主检测元件401所涉及的检测值、与副检测元件402、403所涉及的检测值间，由控制部61取得的数据是不同的，因此无法进行直接的比较。

对此，在本实施方式中，在逆角度运算部621中，基于数字信号中包含的马达旋转角θ，运算sin信号以及cos信号。根据马达旋转角θ运算sin信号以及cos信号能够理解为，对角度信息进行模拟输出换算。异常检测部65进行检测元件401～403所涉及的sin信号彼此的比较、以及cos信号彼此的比较。由此，能够进行检测元件401～403的异常检测、以及多数表决的理论下的异常系统的确定。

在本实施方式中，使用将作为角度信息的马达旋转角θ模拟输出换算为sin信号以及cos信号后的值作为主信息来进行异常检测。由此，能够通过sin信号彼此、cos信号彼此的比较，来适当地进行异常检测。另外，起到与上述实施方式相同的效果。

(第九实施方式)

第九实施方式在图23中示出。如图23所示，旋转检测装置6具备旋转角传感器31、以及控制部62。控制部62具有AD转换部612、613，角度运算部622、623、以及异常检测部65。

角度运算部622使用副检测元件402所涉及的sin信号以及cos信号的AD转换值来运算马达旋转角θB。角度运算部623使用副检测元件403所涉及的sin信号以及cos信号的AD转换值来运算马达旋转角θC。另外，将由角度运算部452运算的基于主检测元件401的检测值的马达旋转角设为θA。

异常检测部65能够通过比较基于检测元件401～403的检测值运算的马达旋转角θA、θB、θC，来进行检测元件401～403的异常检测、以及多数表决的理论下的异常系统的确定。

在本实施方式中，使用将模拟信号换算为作为角度信息的马达旋转角θ后的值作为副信息来进行异常检测。由此，能够通过马达旋转角θA、θB、θC的比较，来适当地进行异常检测。另外，起到与上述实施方式相同的效果。

(第十实施方式)

第八实施方式在图24以及图25中示出。如图24所示，旋转检测装置7具备旋转角传感器31、控制部63、以及滤波电路69。滤波电路69抑制检测元件402、403的sin信号以及cos信号的噪声。

控制部63具有AD转换部612、613、角度运算部622、623、时机修正部630、异常检测部65等。时机修正部630进行修正在用于异常检测的马达旋转角θA、θB、θC的运算中使用的sin信号以及cos信号的取得时机的系统间的偏差的修正运算。

基于图25，对系统间的信号取得时机偏差进行说明。如图25所示，马达旋转角θA在旋转角传感器31的IC内定期地更新，使得基于时刻x0的检测值运算的值θ0在时刻x0至时刻x1期间持续，基于时刻x1的检测值运算的值θ1在时刻x1至时刻x2期间持续。此处为了简化而省略了AD转换所需要的时间。在图25中，示出了与时刻x0对应的角度θ0至与时刻x5对应的角度θ5。

在时刻xd控制部63从旋转角传感器31进行主系统所涉及的数据取得的情况下，取得延迟了延迟时间D1的量的数据。延迟时间D1根据旋转角传感器31的数据更新时机、以及数据取得时机而变动。另外，在时刻xd由旋转角传感器31发送的马达旋转角θA能够在与通信时间对应的延迟时间D2后的时刻xm用于异常检测。

从副检测元件402、403输出的模拟信号始终输入至控制部63。在本实施方式中，由于设置有滤波电路69，因此产生延迟时间D3。另外，在时刻xd进行数据取得的情况下，马达旋转角θB、θC能够在与角度运算部622、623中的角度运算所需要的时间对应的延迟时间D4后的时刻xs用于异常检测。

即，在基于时刻xd的指令取得的马达旋转角θA、和基于相同的时刻xd的指令进行角度运算的马达旋转角θB、θC间，产生与延迟时间D1～D4对应的偏差。另外，马达旋转角θA、θB、θC是根据马达81的旋转而随时间变化的值，因此优选在异常检测部65中，使用检测元件401～403中的检测时机为大致同时的值来进行异常检测。

对此，在本实施方式中，在时机修正部630中，通过进行修正与延迟时间D1～D4对应的数据检测时机偏差的估计运算，来减少马达旋转角θA、θB、θC的检测时机偏差。时机修正部630也可以例如使用前次值，通过基于等速直线的估计、基于加速度的估计等，来修正马达旋转角θA。也可以使用多次的过去值来进行估计。另外，在本实施方式中，时机修正部630修正马达旋转角θA，但也可以修正马达旋转角θB、θC，也可以分别修正马达旋转角θA、θB、θC。由此，能够抑制特别是在高速旋转下产生的由检测时机引起的角度偏差，能够适当地进行异常检测。

在本实施方式中，控制部63具有修正主信息或者副信息中的至少一方的数据时机的时机修正部630。由此，能够在主系统与副系统间减少数据的时机偏差，因此能够更适当地进行异常检测。另外，起到与上述实施方式相同的效果。

(第十一实施方式)

第十一实施方式在图26中示出。第十一实施方式的结构设为图23的结构，以用于异常检测的数据的取得时机为中心进行说明。

在第十一实施方式的说明之前，对图29所示的参考例进行说明。此处为了简化，省略关于滤波延迟的说明。如上述实施方式中也进行了说明的那样，在本实施方式中，主检测元件401的检测值作为由旋转角传感器31角度运算出的马达旋转角θA而通过数字通信输出至控制部62，副检测元件402、403的检测值通过模拟信号始终输出至控制部62。

如图29中箭头CM所示，在时刻x2根据来自控制部62的指令而取得马达旋转角θA的情况下，取得的值是基于时刻x0的检测值运算出的值θ0。另外，如箭头CS所示，当在与箭头CM相同的时机亦即时刻x2根据控制部62中的指令而进行副检测元件402、403所涉及的sin信号以及cos信号的AD转换以及角度运算时，运算的马达旋转角θB、θC是基于时刻x2的检测值运算出的值θ2。因此，在马达旋转角θA、与马达旋转角θB、θC间产生数据的时机偏差。

对此，在本实施方式中，由控制部62指示从主系统取得马达旋转角θA的时机、和指示从副系统取得基于AD转换的数据的时机不同。在本实施方式中，将从通信部455取得数字信号设为主系统中的数据取得，将通过AD转换部612、613进行AD转换设为副系统中的数据取得。

如图26中箭头CS所示，当在时刻x2根据控制部62的指令进行检测元件402、403所涉及的sin信号以及cos信号的AD转换以及角度运算时，运算的马达旋转角θB、θC是基于时刻x2的检测值运算的值θ2。异常检测部65将马达旋转角θB、θC的值保持为值θ2。

另外，如箭头CM所示，在从时刻x2根据AD转换时间以及角度运算时间延迟后的时机亦即时刻x4，当根据来自控制部62的指令取得马达旋转角θA时，取得的值是基于时刻x2的检测值运算的值θ2。在异常检测部65中，通过比较保持的马达旋转角θB、θC、和错开时机地取得的马达旋转角θA，能够使用与大致一致的时机的检测值对应的数据来进行异常判定。也可以进一步进行第十实施方式的修正运算。

在本实施方式中，异常检测部65使用在不同的时机取得的主信息以及副信息来进行异常检测。由此，与在主系统与副系统中同时取得数据的情况相比较，能够减少主系统与副系统间的数据的时机偏差，因此能够更适当地进行异常检测。另外，起到与上述实施方式相同的效果。

(第十二实施方式)

第十二实施方式在图27中示出。如图27所示，旋转检测装置8具备旋转角传感器38、以及控制部64。旋转角传感器38的信号处理部458除了设置有信号修正部631这点以外，与信号处理部450相同。此处，检测元件401～403的芯片结构例示了第一实施方式的结构，但也可以设为第二实施方式等的结构。控制部64除了设置有信号修正部632、633、以及角度修正部641～643这以外，与控制部62相同。

信号修正部631～633设置于对应的AD转换部451、612、613与角度运算部452、622、623之间。在本实施方式中，主系统所涉及的信号修正部631设置于旋转角传感器38，副系统所涉及的信号修正部632、633设置于控制部64。信号修正部631～633修正从检测元件401～403输出的sin信号以及cos信号的振幅、相位以及偏移的至少一个。

角度修正部641～643设置于角度运算部452、622、623与异常检测部65之间，且均设置于控制部64。角度修正部641～643针对运算出的马达旋转角θA、θB、θC，例如通过映射运算来修正由外部磁场导致的磁场的干扰、离磁体875的中心的距离、组装误差等导致的角度偏差。也可以代替映射运算，而使用多项式等函数进行修正。

通过设置信号修正部631～633以及角度修正部641～643，能够防止将检测信号误差、角度运算误差误判定为异常。另外，通过在副系统中也设置信号修正部632、633以及角度修正部642、643，从而即使在主系统中产生异常的情况的备份时，也能够相对高精度地继续角度运算。

另外，信号修正部631～633以及角度修正部641～643并不一定必须全部设置，也可以省略至少一部分。例如在副系统中，若即使不进行信号修正以及角度修正也为在异常检测部65中不会误判定的程度，则也能够通过省略信号修正部632、633或者角度修正部642、643，从而简化结构。

在本实施方式中，具有设置于旋转角传感器38并修正主检测元件401的检测信号的信号修正部631、以及设置于控制部64并修正副检测元件402、403的检测信号的信号修正部632、633中的至少一方。由此，减少振幅、偏移、相位等的误差，因此能够精度更好地进行各种运算、异常检测。

另外，控制部64具有修正与主检测元件401的检测信号对应的马达旋转角θA、以及与副检测元件402、403的检测信号对应的马达旋转角θB、θC中的至少一方的角度修正部641～643。由此，减少由外部磁场、与磁体875的位置关系导致的误差，因此能够精度更好地进行各种运算、异常检测。另外，起到与上述实施方式相同的效果。

(第十三实施方式)

第十三实施方式在图28中示出。如图28所示，旋转检测装置9具备旋转角传感器130、230、和控制部160、260。旋转角传感器130、230除了省略检测元件403所涉及的系统而副系统为一个系统这点以外，与第十二实施方式相同。另外，控制部160、260除了省略检测元件403所涉及的系统而副系统为一个系统这点以外，与第十二实施方式相同。旋转角传感器130、230也可以构成为与上述的任一实施方式对应的传感器。另外，也可以在旋转角传感器130与旋转角传感器230间结构不同。关于控制部160、260也相同。

在旋转角传感器130的密封部131设置有电源端子910～912。电源端子910与PIG电源900连接，电源端子911、912与IG电源901连接。在旋转角传感器230的密封部231设置有电源端子915～917。电源端子915与PIG电源905连接，电源端子916、917与IG电源906连接。

另外，在密封部131设置有输出端子921、922。输出端子921与控制部160的端子931连接，用于主系统所涉及的数字信号的输出。输出端子922与控制部160的端子931连接，用于副系统所涉及的模拟信号的输出。

在密封部231设置有输出端子926、927。输出端子926与控制部260的端子936连接，用于主系统所涉及的数字信号的输出。输出端子922与控制部260的端子927连接，用于副系统所涉及的模拟信号的输出。

在本实施方式中，控制部160、260为多个，按控制部160、260的每一个设置有旋转角传感器130、230。即在本实施方式中，由于设置多组(在本实施方式中为两组)控制部160、260与旋转角传感器130、230的组合，因此即使在一方的控制部异常的情况下，也能够通过另一方的控制部继续马达80的驱动。另外，起到与上述实施方式相同的效果。

在实施方式中，旋转检测装置1～9对应于“检测装置”，马达80对应于“检测对象”，旋转角传感器31～38、130、230对应于“传感器”，AD转换部451对应于“主数字转换部”，AD转换部612、613对应于“副数字转换部”，信号修正部631对应于“主信号修正部”，信号修正部632、633对应于“副信号修正部”，角度修正部641～643对应于“状态量修正部”。另外，马达旋转角θ对应于“状态信息”以及“角度信息”。

(其它的实施方式)

在上述实施方式中，在旋转角传感器设置有一个主检测元件、以及一个或者两个副检测元件。在其它的实施方式中，也可以设置有两个以上的主检测元件、以及三个以上的副检测元件。

在上述实施方式中，按每个检测元件设置有电源端子。在其它的实施方式中，也可以由多个检测元件共享电源端子。另外，在上述实施方式中，对主芯片始终供电。在其它的实施方式中，也可以不进行向主芯片的始终供电。

在上述实施方式中，对一个旋转角传感器设置有一个控制部。在其它的实施方式中，也可以对一个旋转角传感器设置有多个控制部。在上述实施方式中，传感器是检测马达的旋转的旋转角传感器。在其它的实施方式中，传感器也可以例如是转矩传感器、转向传感器等旋转角传感器以外的传感器，检测对象不限于马达，例如也可以为转向轴等。

在上述实施方式中，马达为三相无刷马达。在其它的实施方式中，马达部不限于三相无刷马达，也可以为任何马达。另外，马达部不限于马达(电动机)，也可以为发电机，也可以为兼具电动机以及发电机的功能的所谓电动发电机。在上述实施方式中，检测装置应用于电动助力转向装置。在其它的实施方式中，也可以将检测装置应用于电动助力转向装置以外的装置。

本公开所记载的控制部及其方法可以通过如下的专用计算机来实现，该专用计算机通过构成以执行由计算机程序具体化了的一个或多个功能的方式被编程的处理器及存储器而被提供。或者，本公开所记载的控制部及其方法也可以通过如下的专用计算机来实现，该专用计算机通过利用一个以上的专用硬件逻辑电路来构成处理器而被提供。或者，本公开所记载的控制部及其方法还可以通过由如下的组合构成的一个以上的专用计算机来实现，该组合是指以执行一个或多个功能的方式被编程的处理器及存储器与由一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器的组合。另外，计算机程序也可以作为由计算机执行的指令而存储于计算机可读取的非临时性的有形存储介质中。本公开丝毫不限定于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内以各种形态实施。

本公开依据实施方式来记述。然而，本公开不限定于这些实施方式及结构。本公开还包含各种的变形例及等同范围内的变形。另外，各种的组合及方案、进而在其中仅包含一个要素、包含这以上的要素或这以下的要素的其他的组合及形态也落入本公开的范畴及思想范围内。

Claims (10)

1.一种检测装置，其中，具备：

传感器(31～38、130、230)，具有对检测对象(80)的物理量的变化进行检测的至少一个主检测元件(401)、对上述检测对象的物理量的变化进行检测的至少一个副检测元件(402、403)、对上述主检测元件的检测信号进行数字转换的主数字转换部(451)、使用数字转换后的上述主检测元件的检测信号来进行状态信息的运算的运算部(452)，上述传感器输出包含上述状态信息的数字信号、以及与上述副检测元件的检测信号对应的模拟信号；以及

控制部(60～64、160、260)，具有对从上述传感器取得的上述模拟信号进行数字转换的副数字转换部(612、613)、以及异常检测部(65)，该异常检测部使用与上述数字信号中包含的上述状态信息对应的主信息、和与数字转换后的上述副检测元件的检测信号对应的副信息来进行异常检测，

上述异常检测部使用将上述模拟信号换算为上述状态信息后的值作为上述副信息、或者使用对上述状态信息进行模拟输出换算后的值作为上述主信息，来进行异常检测。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

上述控制部具有修正上述主信息以及上述副信息中的至少一方的数据时机的时机修正部(630)。

3.根据权利要求1或2所述的检测装置，其中，

上述异常检测部使用在不同的时机取得的上述主信息以及上述副信息来进行异常检测。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的检测装置，其中，

上述检测装置具有主信号修正部(631)以及副信号修正部(632、633)中的至少一方，上述主信号修正部设置于上述传感器，修正上述主检测元件的检测信号，上述副信号修正部设置于上述控制部，修正上述副检测元件的检测信号。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的检测装置，其中，

上述控制部具有状态量修正部(641～643)，上述状态量修正部修正与上述主检测元件的检测信号对应的上述状态信息、以及与上述副检测元件的检测信号对应的上述状态信息中的至少一方。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的检测装置，其中，

上述传感器具有一个上述主检测元件、以及两个上述副检测元件。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的检测装置，其中，

上述控制部为多个，

按每个上述控制部设置有上述传感器。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的检测装置，其中，

上述主检测元件以及上述副检测元件被密封于同一密封部(311)。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的检测装置，其中，

上述主检测元件和上述副检测元件被密封于不同的密封部(361～364)，且安装于同一基板(21)。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的检测装置，其中，

上述主检测元件以及上述副检测元件是对上述检测对象的旋转状态进行检测的元件，

上述状态信息是与上述检测对象的旋转角对应的角度信息。