JP2016090331A - センサシステム及びトルクセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】より的確に異常を検出することのできるセンサシステムを提供する。【解決手段】センサＩＣ４４は、第１検出部５０と、第２検出部６０と、通信部７０とを備える。第１検出部５０及び第２検出部６０は、付与される磁気の強さに応じた第１デジタル値Ｄａ及び第２デジタル値Ｄｂをそれぞれ出力する。通信部７０は、第１検出部５０及び第２検出部６０からそれぞれ出力される第１デジタル値Ｄａ及び第２デジタル値Ｄｂを制御装置３０に送信する。その際、通信部７０は、第１デジタル値Ｄａ及び第２デジタル値Ｄｂを複数のフレームに分けて送信する。また、通信部７０は、第１デジタル値Ｄａ及び第２デジタル値Ｄｂのフレーム上の配置が異なるように複数のフレームを構成する。【選択図】図４

Description

本発明は、センサシステム及びトルクセンサに関する。

センサＩＣの一つとして、特許文献１に記載のセンサＩＣがある。特許文献１に記載のセンサＩＣは、２つのセンサと、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部と、ＤＳＰ（ Digital Signal Processor）とを備えている。２つのセンサは、例えば磁気等の同一物理量をそれぞれ検出するとともに、検出した物理量に応じたアナログ値をそれぞれ出力する。Ａ／Ｄ変換部は、２つのセンサからそれぞれ出力されるアナログ値をデジタル値に変換する。ＤＳＰは、Ａ／Ｄ変換部により変換されたデジタル値に対して所定の演算処理を施す。センサＩＣは、ＤＳＰにより演算処理されたデジタル値を、通信部を介して通信対象に送信する。

特許第５４７４０１８号公報

特許文献１に記載のセンサＩＣを利用すれば、通信対象は、例えば２つのセンサのそれぞれの出力値に対応する第１デジタル値及び第２デジタル値をセンサＩＣから取得すれば、それらの値を比較することによりセンサＩＣの異常を検出することができる。しかしながら、この構成を採用した場合、通信部が第１デジタル値及び第２デジタル値を同一のフレーム構成で通信対象に送信すると、通信部の異常を検出できない可能性がある。例えばフレームの特定のデータビットにおいてビット情報が「０」又は「１」に固着する異常が通信部に生じた場合、通信部から送信される第１デジタル値及び第２デジタル値が異常値となる。ところが、第１デジタル値を含むフレームと、第２デジタル値を含むフレームとにおいて同一箇所に異常が発生するため、第１デジタル値及び第２デジタル値のそれぞれの異常値が同一の値になる可能性がある。そのため、通信対象が各デジタル値を比較した際にそれらの違いを検出することができず、結果的に通信部の異常を検出できないおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より的確に異常を検出することのできるセンサシステム及びトルクセンサを提供することにある。

上記課題を解決するセンサシステムは、同一検出対象の同一物理量を検出し、検出した物理量に応じたデジタル値を出力する複数の検出部と、前記複数の検出部からそれぞれ出力される複数のデジタル値を通信対象に送信する通信部と、前記通信部から前記デジタル値を受け取る演算部と、を備え、前記通信部は、前記複数のデジタル値を複数のフレームに分けて送信するとともに、前記複数のデジタル値のフレーム上の配置が異なるように前記複数のフレームを構成する。

この構成によれば、フレーム上の所定のデータビットが「０」又は「１」に固着する異常が通信部に生じた場合、複数のデジタル値は全く異なる値となる。よって、演算部は、各デジタル値の比較結果が異なることをもって、通信部の異常を検出することができる。したがって、より的確にセンサシステムの異常を検出することができる。

上記センサシステムについて、前記複数のフレームには、前記複数のデジタル値を含む前記複数のフレームが前記通信部から前記演算部に送信される度に変化するカウンタ値が含まれることが好ましい。

この構成によれば、演算部は、フレームに含まれるカウンタ値が変化しているか否かを監視することにより、フレームに含まれるデジタル値の固着異常、すなわち同一のデジタル値を送信し続ける異常が通信部に生じているか否かを判断することができる。したがって、より的確にセンサシステムの異常を検出することができる。

上記センサシステムについて、前記カウンタ値は、前記複数のデジタル値毎に設定されていることが好ましい。
この構成によれば、演算部は、複数のデジタル値に対応するカウンタ値のそれぞれが変化しているか否かを監視することにより、フレームに含まれる複数のデジタル値の固着異常を個別に検出することができる。したがって、より的確にセンサシステムの異常を検出することができる。

そして、車両のステアリングシャフトの途中に設けられるトーションバーと、付与される磁気に応じたデジタル値を出力する複数の検出部と、前記トーションバーの捩れ角に応じて前記複数の検出部に付与される磁気を変化させる磁気回路と、前記複数の検出部からそれぞれ出力される複数のデジタル値を送信する通信部と、前記通信部から出力される前記デジタル値を受け取り、その受け取った前記デジタル値に基づき前記トーションバーに付与されるトルクを演算する演算部と、を備えたトルクセンサにおいて、前記複数の検出部は、前記複数のデジタル値を複数のフレームに分けて送信するとともに、前記複数のデジタル値のフレーム上の配置が異なるように前記複数のフレームを構成し、付与される磁気を検出し、検出した磁気に応じたアナログ値を出力する磁気センサと、前記磁気センサから出力される前記アナログ値に基づき、デジタル値を生成する信号処理部と、をそれぞれ有することが好ましい。

この構成によれば、より的確にセンサシステムの異常を検出することのできるトルクセンサを実現することができる。

本発明によれば、より的確にセンサシステムの異常を検出することができる。

電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図。 トルクセンサの一実施形態についてその分解斜視構造を示す斜視図。 実施形態のトルクセンサについてそのヨーク及び保持部材を平面上に展開した展開図。 実施形態のトルクセンサについてそのセンサＩＣの構成を示すブロック図。 実施形態のセンサＩＣについてその検出信号のフレーム構成の一例を示す図表。 実施形態の電動パワーステアリング装置についてその制御装置が検出信号の受信の際に実行する処理の手順を示すフローチャート。 実施形態のセンサＩＣについてその通信部に異常が生じた際の検出信号のフレーム構成の一例を示す図表。 トルクセンサの他の実施形態についてそのセンサＩＣの構成を示すブロック図。

以下、電動パワーステアリング装置に搭載されたトルクセンサの一実施形態について説明する。はじめに、電動パワーステアリング装置の概要について説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、運転者のステアリングホイール１１の操作に基づき転舵輪１６を転舵させる操舵機構１０と、モータ２１により操舵機構１０にアシスト力を付与するアシスト機構２０と、モータ２１の駆動を制御する制御装置３０とを備えている。

操舵機構１０は、ステアリングホイール１１に連結されたステアリングシャフト１２を有している。ステアリングシャフト１２は、ステアリングホイール１１の側からコラムシャフト１２ａ、インターミディエイトシャフト１２ｂ、及びピニオンシャフト１２ｃが順に連結された構成からなる。ピニオンシャフト１２ｃの下端部はラックアンドピニオン機構１３を介してラックシャフト１４に連結されている。操舵機構１０では、運転者のステアリングホイール１１の操作に伴いステアリングシャフト１２が回転すると、その回転運動がラックアンドピニオン機構１３を介してラックシャフト１４の軸方向の往復直線運動に変換される。このラックシャフト１４の軸方向の往復直線運動がその両端に連結されたタイロッド１５を介して転舵輪１６に伝達されることにより転舵輪１６の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。

アシスト機構２０は、モータ２１と、モータ２１の出力軸２１ａの回転を減速してコラムシャフト１２ａに伝達する減速機２２とを備えている。アシスト機構２０は、モータ２１の出力軸２１ａの回転を、減速機２２を介してコラムシャフト１２ａに伝達することによりステアリングシャフト１２にアシスト力（アシストトルク）を付与する。

電動パワーステアリング装置１には、車両の状態量や運転者の操作量を検出する各種センサが設けられている。例えばステアリングシャフト１２には、運転者のステアリング操作に際してステアリングシャフト１２に付与される操舵トルクＴｈを検出するトルクセンサ４０が設けられている。車両には、その走行速度Ｖを検出する車速センサ３１が設けられている。これらのセンサ３１，４０の出力は制御装置３０に取り込まれる。制御装置３０は、各センサ３１，４０により検出される操舵トルクＴｈ及び車速Ｖに基づき電流指令値を演算する。電流指令値は、モータ２１に供給される電流の目標値である。制御装置３０は、モータ２１に供給される電流値を電流指令値に追従させる電流フィードバック制御を実行することによりモータ２１の駆動を制御する。なお、制御装置３０とトルクセンサ４０はセンサシステムを構成する。

次に、トルクセンサ４０の構造について詳述する。
図２に示すように、コラムシャフト１２ａは、インプットシャフト１２ｄと、トーションバー１２ｅと、ロアシャフト１２ｆとが同一軸線ｍ上で連結された構造からなる。インプットシャフト１２ｄはステアリングホイール１１に連結されている。ロアシャフト１２ｆはインターミディエイトシャフト１２ｂに連結されている。したがって、ステアリングホイール１１の操作に伴いインプットシャフト１２ｄに付与された操舵トルクＴｈがトーションバー１２ｅを介してロアシャフト１２ｆに伝達される際にトーションバー１２ｅに捩れ変形が生じる。このとき、インプットシャフト１２ｄとロアシャフト１２ｆとの間には操舵トルクＴｈに応じた相対的な回転変位が生じる。

トルクセンサ４０は、筒状の保持部材４１と、円環状の第１ヨーク４２ａ及び第２ヨーク４２ｂと、円環状の第１集磁リング４３ａ及び第２集磁リング４３ｂと、センサＩＣ４４とを備えている。

保持部材４１はインプットシャフト１２ｄの下端部に外嵌されている。すなわち、保持部材４１はインプットシャフト１２ｄと一体的に回転する。保持部材４１の外周部分には多極磁石４１ａが設けられている。多極磁石４１ａは、保持部材４１の周方向にＮ極及びＳ極の各磁極を交互に有する構造からなる。

第１ヨーク４２ａ及び第２ヨーク４２ｂは、保持部材４１の周囲に所定の隙間を隔てて配置されている。各ヨーク４２ａ，４２ｂは、図示しない連結構造を介してロアシャフト１２ｆに固定されている。すなわち、各ヨーク４２ａ，４２ｂはロアシャフト１２ｆと一体的に回転する。各ヨーク４２ａ，４２ｂは、軸線ｍに平行な方向に所定の隙間を隔てて互いに対向配置されている。第１ヨーク４２ａの内周面には、第２ヨーク４２ｂに向かって延びる複数の爪部４５ａが形成されている。第２ヨーク４２ｂの内周面には、第１ヨーク４２ａに向かって延びる複数の爪部４５ｂが形成されている。図３は、保持部材４１、及び各ヨーク４２ａ，４２ｂを平面上に展開した展開図である。図３に示すように、各ヨーク４２ａ，４２ｂの爪部４５ａ，４５ｂは周方向に交互に配置されるとともに、多極磁石４１ａと所定の隙間を隔てて対向している。

第１集磁リング４３ａは第１ヨーク４２ａの周囲に所定の隙間を隔てて配置されている。第２集磁リング４３ｂは第２ヨーク４２ｂの周囲に所定の隙間を隔てて配置されている。各集磁リング４３ａ，４３ｂは磁性材料からなる。図中に拡大して示すように、第１集磁リング４３ａ及び第２集磁リング４３ｂは集磁部４６ａ，４６ｂをそれぞれ有している。集磁部４６ａ，４６ｂは、軸線ｍに平行な方向に所定の隙間を隔てて互いに対向配置されている。本実施形態では、多極磁石４１ａ、ヨーク４２ａ，４２ｂ、及び集磁リング４３ａ，４３ｂにより磁気回路４７が構成されている。

センサＩＣ４４は集磁部４６ａ，４６ｂの間に配置されている。センサＩＣ４４はホール素子を中心に構成されており、付与される磁気（磁界）の強さに応じた検出信号Ｓｄを出力する。

トルクセンサ４０では、インプットシャフト１２ｄに入力された操舵トルクＴｈに応じてインプットシャフト１２ｄとロアシャフト１２ｆとの間に相対的な回転変位が生じると、保持部材４１と各ヨーク４２ａ，４２ｂとの位置関係が変化し、各ヨーク４２ａ，４２ｂに集磁される磁気が変化する。これにより、センサＩＣ４４に付与される磁気の強さが変化する。したがって、センサＩＣ４４から出力される検出信号Ｓｄは、トーションバー１２ｅの捩れ角に応じて変化する信号となる。

次に、センサＩＣ４４の電気的な構成について説明する。
図４に示すように、センサＩＣ４４は、第１検出部５０と、第２検出部６０と、通信部７０とを備えている。

第１検出部５０は、磁気センサ５１と、信号処理部としてのＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部５２とを有している。磁気センサ５１はホール素子により構成されており、付与される磁気の強さを検出するとともに、検出した磁気の強さに応じたアナログ値ＡａをＡ／Ｄ変換部５２に出力する。Ａ／Ｄ変換部５２は、磁気センサ５１から出力されるアナログ値Ａａを所定のビット数で量子化することにより第１デジタル値Ｄａを生成し、生成した第１デジタル値Ｄａを通信部７０に出力する。なお、本実施形態の第１デジタル値Ｄａは１３ビットの情報からなる。以下では、第１デジタル値Ｄａを構成するビット情報を、最上位ビットの側から順にＤａ（０）〜Ｄａ（１２）で示す。

第２検出部６０は第１検出部５０と同一の構成を有している。すなわち、第２検出部６０は、付与される磁気の強さに応じたアナログ値Ａｂを出力する磁気センサ６１と、磁気センサ６１から出力されるアナログ値Ａｂを第２デジタル値Ｄｂに変換するＡ／Ｄ変換部６２とを有している。なお、第１検出部５０及び第２検出部６０が共に正常な場合、第１デジタル値Ｄａと第２デジタル値Ｄｂとが略同一の値となる。以下では、第２デジタル値Ｄｂを構成するビット情報を、最上位ビットの側から順にＤｂ（０）〜Ｄｂ（１２）で示す。

通信部７０は、制御装置３０からの送信要求に基づき検出信号Ｓｄを生成し、同検出信号Ｓｄを制御装置３０に送信する。すなわち、本実施形態の通信部７０の通信対象は制御装置３０である。検出信号Ｓｄの送信周期は、例えば５００［μｓ］よりも短い周期に設定される。検出信号Ｓｄには、第１デジタル値Ｄａ、第２デジタル値Ｄｂ、第１カウンタ値Ｃａ、第２カウンタ値Ｃｂ、及び誤り検出符号Ｅｄｃが含まれている。誤り検出符号Ｅｄｃは、例えば巡回冗長検査（ＣＲＣ）に対応したＣＲＣ値や、パリティチェックに対応したパリティビット等が用いられる。第１カウンタ値Ｃａ及び第２カウンタ値Ｃｂは次のように設定される。

通信部７０はカウンタ７１を有している。通信部７０は、第１デジタル値Ｄａを含む検出信号Ｓｄを制御装置３０に送信する都度、カウンタ７１の第１カウンタ値Ｃａをインクリメントする。また、通信部７０は、第２デジタル値Ｄｂを含む検出信号Ｓｄを制御装置３０に送信する都度、カウンタ７１の第２カウンタ値Ｃｂをインクリメントする。第１カウンタ値Ｃａ及び第２カウンタ値Ｃｂは、例えば２ビットの情報からなり、インクリメントの度に「００→０１→１０→１１→００→・・・」の順に変化する。

次に、検出信号Ｓｄの構成について詳述する。
検出信号Ｓｄは４つのフレームＦ１〜Ｆ４により構成されている。各フレームＦ１〜Ｆ４は同一構成からなり、先頭から順にスタートビット、データビット、及びパリティビットを有している。データビットは９ビットの情報からなる。図５は、各フレームＦ１〜Ｆ４のデータビットの構成を示したものである。なお、図５では、各フレームＦ１〜Ｆ４上のデータビットの位置を、スタートビット側から順にＤ０〜Ｄ８で番号付けしている。

第１フレームＦ１のデータビットＤ０〜Ｄ８には、第１デジタル値Ｄａを構成するビット情報のうち、９ビットのデータＤａ（８）〜Ｄａ（０）が順に配置される。
第２フレームＦ２のデータビットＤ０〜Ｄ３には、第２デジタル値Ｄｂを構成するビット情報のうち、４ビットのデータＤｂ（３）〜Ｄｂ（０）が順に配置される。また、第２フレームＦ２のデータビットＤ４〜Ｄ７には、第１デジタル値Ｄａを構成するビット情報のうち、４ビットのデータＤａ（１２）〜Ｄａ（９）が順に配置される。なお、第２フレームＦ２のデータビットＤ８には、センサＩＣが複数存在する場合にそれらを識別するためのビット情報Ｉｄが配置される。

第３フレームＦ３のデータビットＤ０〜Ｄ８には、第２デジタル値Ｄｂを構成するビット情報のうち、９ビットのデータＤｂ（１２）〜Ｄｂ（４）が順に配置される。
第４フレームＦ４のデータビットＤ０〜Ｄ３には、第１カウンタ値Ｃａ及び第２カウンタ値Ｃｂが配置される。また、第４フレームＦ４のデータビットＤ４〜Ｄ８には、誤り検出符号Ｅｄｃが配置される。なお、通信部７０は、第１〜第４フレームＦ１〜Ｆ４に含まれるビット情報に基づき誤り検出符号Ｅｄｃを生成する。

このように、通信部７０は、第１デジタル値Ｄａ及び第２デジタル値Ｄｂのフレーム上の配置が異なるように第１〜第４フレームＦ１〜Ｆ４を構成する。
制御装置３０は、センサＩＣ４４から送信される検出信号Ｓｄを受信すると、図６に示す処理を実行する。すなわち、制御装置３０は、まず、検出信号Ｓｄに含まれる情報を取得した後（Ｓ１）、誤り検出符号Ｅｄｃに基づき誤り検出処理を行い（Ｓ２）、検出信号Ｓｄのビット情報が正常であるか否かを判断する（Ｓ３）。制御装置３０は、検出信号Ｓｄのビット情報に誤りがある場合には（Ｓ３：ＮＯ）、異常を検出する（Ｓ８）。この場合、制御装置３０は、例えば受信した検出信号Ｓｄを破棄し、前回受信した検出信号Ｓｄに基づくモータ２１の駆動制御を継続する。

制御装置３０は、検出信号Ｓｄのビット情報が正常である場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、メモリ３２から各カウンタ値Ｃａ，Ｃｂの前回値を読み込んだ後、各カウンタ値Ｃａ，Ｃｂの今回値が前回値から変化しているか否かを判断する（Ｓ４）。制御装置３０は、第１カウンタ値Ｃａの今回値が前回値から変化していない場合には（Ｓ４：ＮＯ）、異常を検出する（Ｓ８）。具体的には、制御装置３０は、第１デジタル値Ｄａの固着異常、すなわち第１デジタル値Ｄａとして同一のデジタル値を送信し続ける異常が通信部７０に生じたと判断する。同様に、制御装置３０は、第２カウンタ値Ｃｂの今回値が前回値から変化していない場合にも（Ｓ４：ＮＯ）、異常を検出する（Ｓ８）。このようなデジタル値Ｄａ，Ｄｂの固着異常が生じた場合、デジタル値Ｄａ，Ｄｂが異常値の可能性があるため、制御装置３０は、例えばモータ２１の駆動制御を停止する等のフェイルセーフ制御を実行する。

制御装置３０は、各カウンタ値Ｃａ，Ｃｂの今回値が前回値から変化している場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、各カウンタ値Ｃａ，Ｃｂの今回値を前回値としてメモリ３２に記憶させる（Ｓ５）。次に、制御装置３０は、第１デジタル値Ｄａと第２デジタル値Ｄｂとの偏差の絶対値が閾値未満であるか否かを判断する（Ｓ６）。なお、本実施形態では、第１検出部５０及び第２検出部６０が共に正常な場合に第１デジタル値Ｄａと第２デジタル値Ｄｂとの間に生じる偏差の絶対値が予め実験等により測定されており、その測定結果に基づき閾値が設定されている。閾値は、例えば測定結果により得られた偏差の絶対値の最大値よりも所定値だけ大きい値となるように設定される。制御装置３０は、第１デジタル値Ｄａと第２デジタル値Ｄｂとの偏差の絶対値が閾値以上である場合には（Ｓ６：ＮＯ）、異常を検出する（Ｓ８）。この場合、第１検出部５０及び第２検出部６０の少なくとも一方に異常が発生している可能性があるため、制御装置３０は、例えばモータ２１の駆動制御を停止する等のフェイルセーフ制御を実行する。

制御装置３０は、第１デジタル値Ｄａと第２デジタル値Ｄｂとの偏差の絶対値が閾値未満である場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、第１検出部５０及び第２検出部６０が共に正常であると判定し、第１デジタル値Ｄａ及び第２デジタル値Ｄｂの少なくとも一方に基づき操舵トルクＴｈを演算する（Ｓ７）。例えば制御装置３０は第１デジタル値Ｄａに基づき磁気の強さを演算し、その演算値に基づきトーションバー１２ｅの捩れ角をマップ演算する。また、制御装置３０は、演算した捩れ角にトーションバー１２ｅのばね定数を乗算する等の演算を行うことにより操舵トルクＴｈを演算する。

以上説明した本実施形態のセンサＩＣ４４及びトルクセンサ４０によれば以下の作用及び効果を得ることができる。
（１）図７に示すように、各フレームＦ１〜Ｆ４のデータビットＤ３が「１」に固着する異常が通信部７０に発生したとする。この場合、第１デジタル値Ｄａのビット情報Ｄａ（５）が「１」に固定される。また、第２デジタル値Ｄｂのビット情報Ｄｂ（０）及びＤｂ（９）も「１」に固定される。このとき、第１デジタル値Ｄａ及び第２デジタル値Ｄｂは全く異なる値となる。そのため、制御装置３０が図６のＳ６の処理において第１デジタル値Ｄａと第２デジタル値Ｄｂとの偏差を演算した際、偏差の演算値が閾値以上となるため（Ｓ６：ＮＯ）、制御装置３０は異常を検出することができる（Ｓ８）。また、通信部７０においてデータビットＤ３以外のデータビットが固着する異常が生じた場合にも、同様に制御装置３０は通信部７０の異常を検出することができる。したがって、より的確にセンサＩＣ４４の異常を検出することができる。結果的に、より的確にトルクセンサ４０の異常を検出することができる。

（２）制御装置３０は、検出信号Ｓｄに含まれる各カウンタ値Ｃａ，Ｃｂが変化しているか否かを監視することにより、検出信号Ｓｄに含まれる各デジタル値Ｄａ，Ｄｂの固着異常が生じているか否かを判断することができる。したがって、より的確にセンサＩＣ４４の異常を検出することができる。

（３）制御装置３０は、第４フレームＦ４の誤り検出符号Ｅｄｃに基づき、第１〜第４フレームＦ１〜Ｆ４に含まれる各デジタル値Ｄａ，Ｄｂ及び各カウンタ値Ｃａ，Ｃｂのビット情報の誤りを検出することができる。そのため、センサＩＣ４４と制御装置３０との間の通信の精度を高めることができる。

（４）より的確にセンサＩＣ４４の異常を検出することのできるトルクセンサ４０を電動パワーステアリング装置１に搭載することにより、電動パワーステアリング装置１の誤動作を未然に回避することが可能となる。

なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・多極磁石４１ａの磁気特性や磁気センサ５１，６１の出力特性は雰囲気温度に応じて変化し易い。そこで、第１検出部５０及び第２検出部６０において図８に示すような構成を採用することが有効である。すなわち、第１検出部５０は、温度センサ５３と、Ａ／Ｄ変換部５４と、ロジック回路５５とを更に有している。温度センサ５３は、雰囲気温度を検出するとともに、検出した雰囲気温度に応じたアナログ値Ａｔａを出力する。Ａ／Ｄ変換部５４は、温度センサ５３から出力されるアナログ値Ａｔａを温度デジタル値Ｄｔａに変換する。ロジック回路５５は、第１デジタル値Ｄａに対して温度デジタル値Ｄｔａに基づく温度補償を行い、温度補償された第１デジタル値Ｄａ’を通信部７０に出力する。Ａ／Ｄ変換部５２，５４及びロジック回路５５は第１検出部５０の信号処理部５６を構成する。第２検出部６０も、第１検出部５０と同様に、雰囲気温度に応じたアナログ値Ａｔｂを出力する温度センサ６３と、アナログ値Ａｔｂを温度デジタル値Ｄｔｂに変換するＡ／Ｄ変換部６４と、ロジック回路６５とを更に有している。ロジック回路６５は、第２デジタル値Ｄｂに対して温度デジタル値Ｄｔｂに基づく温度補償を行い、温度補償された第２デジタル値Ｄｂ’を通信部７０に出力する。Ａ／Ｄ変換部６２，６４及びロジック回路６５は第２検出部６０の信号処理部６６を構成する。通信部７０は、温度補償された第１デジタル値Ｄａ’及び第２デジタル値Ｄｂ’に基づき検出信号Ｓｄを生成する。このような構成によれば、温度補償された第１デジタル値Ｄａ’及び第２デジタル値Ｄｂ’に基づき制御装置３０がトーションバー１２ｅの捩れ角を演算するため、より正確な捩れ角を演算することができる。したがって、より高い精度で操舵トルクＴｈを検出することができる。

・図８の信号処理部５６，６６の構成は適宜変更可能である。信号処理部５６，６６を例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）により構成してもよい。
・第１デジタル値Ｄａ及び第２デジタル値Ｄｂのそれぞれのビット数は１３ビットに限らず、適宜変更可能である。

・センサＩＣ４４に設けられる検出部の数は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。また、検出部の数に併せて、検出信号Ｓｄに含まれるデジタル値の数を適宜変更してもよい。さらに、検出信号ＳｄのフレームＦ１〜Ｆ４の構成は図５に示す構成に限らず、適宜変更可能である。また、検出信号Ｓｄのフレーム数も４つに限らず、適宜変更可能である。要は、通信部７０は、複数のデジタル値を複数のフレームに分けて送信するとともに、複数のデジタル値のフレーム上の位置が異なるように複数のフレームを構成するものであればよい。

・上記実施形態の通信部７０は第１デジタル値Ｄａ及び第２デジタル値Ｄｂ毎に第１カウンタ値Ｃａ及び第２カウンタ値Ｃｂを用いたが、カウンタ値は一つであってもよい。すなわち、通信部７０は、第１デジタル値Ｄａ及び第２デジタル値Ｄｂを含む検出信号Ｓｄを送信する度にカウンタ値をインクリメントする。そして、通信部７０は、このカウンタ値を上記実施形態の第１カウンタ値Ｃａ及び第２カウンタ値Ｃｂに代えて検出信号Ｓｄに含めてもよい。

・通信部７０は、第１カウンタ値Ｃａ及び第２カウンタ値Ｃｂを用いない構成であってもよい。すなわち、検出信号Ｓｄから第１カウンタ値Ｃａ及び第２カウンタ値Ｃｂを排除してもよい。これにより、通信部７０からカウンタ７１を排除できるため、通信部７０の構成を簡素化することができる。

・通信部７０は誤り検出符号Ｅｄｃに代えて誤り訂正符号を用いてもよい。
・通信部７０の通信対象としては、電動パワーステアリング装置１の制御装置３０に限らず、任意の装置を採用することが可能である。

・トルクセンサ４０の構成は適宜変更可能である。例えばトーションバー１２ｅの位置は、コラムシャフト１２ａに限らず、ステアリングシャフト１２における任意の位置に変更可能である。また、磁気回路４７の構造も任意に変更可能である。

・上記実施形態のトルクセンサ４０に、制御装置３０を含めてもよい。
・上記実施形態のセンサＩＣ４４の構成は、トルクセンサのセンサＩＣに限らず、例えば回転角センサのセンサＩＣ等、適宜のセンサ装置のセンサＩＣに適用することが可能である。その際、センサＩＣの各検出部には、ホール素子からなる磁気センサに限らず、例えば付与される磁気の方向に応じたアナログ値を出力するＭＲセンサや、磁気以外の物理量を検出するセンサ等を設けてもよい。要は、同一検出対象の同一物理量を検出し、検出した物理量に応じたデジタル値を出力する複数の検出部と、複数の検出部からそれぞれ出力される複数のデジタル値を通信対象に送信する通信部とを備えるセンサＩＣであれば、上記実施形態のセンサＩＣ４４に準じた構成を採用することが可能である。

（付記）
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
（イ）前記通信部は、前記複数のフレームに含まれるビット情報に基づき誤り検出符号又は誤り訂正符号を生成するものであり、前記複数のフレームには、前記誤り検出符号又は誤り訂正符号が含まれるセンサＩＣ。この構成によれば、通信対象は、フレームに含まれる誤り検出符号又は誤り訂正符号に基づき、フレームに含まれるビット情報の誤りを検出又は訂正することができる。よって、センサＩＣと通信対象との間の通信の精度を高めることができる。

Ｄａ…第１デジタル値、Ｄｂ…第２デジタル値、１２…ステアリングシャフト、１２ｅ…トーションバー（検出対象）、３０…制御装置（演算部）、４０…トルクセンサ、４４…センサＩＣ、４７…磁気回路、５０…第１検出部、５６…信号処理部、６０…第２検出部、６６…信号処理部、７０…通信部。

Claims (4)

1. 同一検出対象の同一物理量を検出し、検出した物理量に応じたデジタル値を出力する複数の検出部と、
   前記複数の検出部からそれぞれ出力される複数のデジタル値を送信する通信部と、
   前記通信部から前記デジタル値を受け取る演算部と、を備え、
   前記通信部は、
   前記複数のデジタル値を複数のフレームに分けて送信するとともに、
   前記複数のデジタル値のフレーム上の配置が異なるように前記複数のフレームを構成する
   センサシステム。
2. 前記複数のフレームには、前記複数のデジタル値を含む前記複数のフレームが前記通信部から前記演算部に送信される度に変化するカウンタ値が含まれる
   請求項１に記載のセンサシステム。
3. 前記カウンタ値は、前記複数のデジタル値毎に設定されている
   請求項２に記載のセンサシステム。
4. 車両のステアリングシャフトの途中に設けられるトーションバーと、
   付与される磁気に応じたデジタル値を出力する複数の検出部と、
   前記トーションバーの捩れ角に応じて前記複数の検出部に付与される磁気を変化させる磁気回路と、
   前記複数の検出部からそれぞれ出力される複数のデジタル値を送信する通信部と、
   前記通信部から出力される前記デジタル値を受け取り、その受け取った前記デジタル値に基づき前記トーションバーに付与されるトルクを演算する演算部と、を備えたトルクセンサにおいて、
   前記複数の検出部は、
   前記複数のデジタル値を複数のフレームに分けて送信するとともに、前記複数のデジタル値のフレーム上の配置が異なるように前記複数のフレームを構成し、
   付与される磁気を検出し、検出した磁気に応じたアナログ値を出力する磁気センサと、
   前記磁気センサから出力される前記アナログ値に基づき、デジタル値を生成する信号処理部と、をそれぞれ有するトルクセンサ。