JP2016217871A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

【課題】制御部にて素子ごとの検出値を利用可能なセンサ装置を提供する。【解決手段】センサ部５５の出力回路５５５、６５５は、センサ素子５５１、５５２により検出される検出値のそれぞれに対応する信号Ｄ１１、Ｄ１２を含む出力信号Ｓｄ１１を生成して送信する。センサ部６５の出力回路６５５は、センサ素子６５１、６５２により検出される検出値のそれぞれに対応する信号Ｄ２１、Ｄ２２を含む出力信号Ｓｄ１２を生成して送信する。ＥＣＵ８５の異常判定部８５５は、センサ部５５、６５の異常を判定する。演算部８５８は、正常である出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０に基づいて操舵トルクを演算する。これにより、ＥＣＵ８５では、センサ素子ごとの検出値に応じた信号Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２を用いることができる。また、センサ部５５、６５の一部に異常が生じた場合であっても、正常であるセンサ部５５、６５の異常監視を継続できる。【選択図】 図３

Description

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。
従来、磁気センサを通過する磁束密度を検出し、操舵トルクを検出するトルクセンサが知られている。例えば特許文献１では、トルクセンサの内部に比較器を設け、磁気センサの故障を判別している。
特開２０１４−１１５２７０号公報
特許文献１では、１つのセンサ部が２つの磁気検出素子を有しているが、センサ部からは１つの検出値がＥＣＵに出力されている。そのため、ＥＣＵでは、磁気検出素子ごとの検出値を用いることができない。
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、制御部にて素子ごとの検出値を利用可能なセンサ装置を提供することにある。
本発明のセンサ装置は、複数のセンサ部と、制御部と、を備える。
センサ部は、複数のセンサ素子、および、出力回路を有する。センサ素子は、検出対象に関する第１物理量を検出する。出力回路は、センサ素子により検出される検出値のそれぞれに対応するデータ信号を含む出力信号を生成して送信する。
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、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、正常である出力信号に基づいて第２物理量を演算する。
本発明では、出力信号は、複数のセンサ部の検出値に応じたデータ信号を含み、例えばデジタル通信により制御部に送信される。これにより、制御部は、センサ素子ごとの検出値に応じた信号を用いることができる。
また、各センサ部は、複数のセンサ素子を有しているので、一部のセンサ部に異常が生じた場合であっても、正常であるセンサ部の複数のセンサ素子の検出値に基づいて当該センサ部の自己監視を継続することができる。これにより、センサ部の一部に異常が生じた場合であっても、正常であるセンサ部の異常監視を継続しつつ、全センサ部が正常である場合と同等の精度にて第２物理量の演算を継続することができる。
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。 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。 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。 本発明の第１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。 本発明の第１実施形態による第１メインデータ値および第１サブデータ値を説明する説明図である。 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。 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。 本発明の第３実施形態によるセンサ装置を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態において、第１センサ部における自己監視処理を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態において、第２センサ部における自己監視処理を説明するフローチャートである。 本発明の第３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。 本発明の第４実施形態において、第１センサ部における自己監視処理を説明するフローチャートである。 本発明の第４実施形態において、第２センサ部における自己監視処理を説明するフローチャートである。
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６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。
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。
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。
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。
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。
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、検出対象としての集磁モジュール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。
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。
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。
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。
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。
第１磁気センサ５０は、第１出力信号Ｓｄ１０を一定の周期でＥＣＵ８５へ出力する。第２磁気センサ６０は、第２出力信号Ｓｄ２０を一定の周期でＥＣＵ８５へ出力する。
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。
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。
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。
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、第１メインセンサ素子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、第１サブセンサ素子５５２により検出される検出値をＡ／Ｄ変換する。
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）通信により所定の周期で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通信により所定の周期でＥＣＵ８５に送信される。
出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０の詳細は、後述する。
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、センサ部５５、６５の異常を判定する。異常判定の詳細は後述する。
演算部８５８は、異常が生じていないセンサ部５５、６５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、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。
第１出力信号Ｓｄ１０の詳細を図４に基づいて説明する。なお、図４に記載したビット数等は、一例であって、通信規格等に応じて適宜設定される。
図４に示すように、第１出力信号Ｓｄ１０は、同期信号、ステータス信号、第１メイン信号Ｄ１１、第１サブ信号Ｄ１２、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。また、第２出力信号Ｓｄ２０は、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１出力信号Ｓｄ１０と第２出力信号Ｓｄ２０とは、略同様であるので、以下、第１出力信号Ｓｄ１０を中心に説明する。
同期信号は、磁気センサ５０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。後述の異常判定処理等には、補正係数にて補正された信号を用いる。
第１メイン信号Ｄ１１は、センサ素子５５１の検出値に基づく信号であり、第１サブ信号Ｄ１２は、センサ素子５５２の検出値に基づく信号である。本実施形態では、第１メイン信号Ｄ１１よび第１サブ信号Ｄ１２は、信号生成時のセンサ素子５５１、５５２の検出値に基づいて生成される。また、第１出力信号Ｓｄ１０の信号周期Ｐｓ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。
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、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の検出値を加減算等により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。
また、出力信号Ｓｄ２０において、第２メイン信号Ｄ２１は、センサ素子６５１の検出値に基づく信号であり、第２サブ信号Ｄ２２は、センサ素子６５２の検出値に基づく信号である。
図５に示すように、第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２は、いずれも集磁部２１５、２２５の間の磁束に応じた信号であって、所定の中心値を中心に反転された信号とする。本実施形態では、所定の中心値は、出力コードの５０％である。詳細には、実線Ｌ１で示すように、第１メイン信号Ｄ１１は、磁束密度がＢｍｉｎ以下のとき下限値ＫＬ、Ｂｍａｘ以上のとき上限値ＫＨ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信号である。また、破線Ｌ２で示すように、第１サブ信号Ｄ１２は、磁束密度がＢｍｉｎ以下のときに上限値ＫＨ、Ｂｍａｘ以上のときの下限値ＫＬ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信号である。なお、ＫＬ＝０％、ＫＨ＝１００％でもよい。
図４においては、簡略化のため、第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２のパルスを同様に記載しているが、実際には、図５にて説明したように、第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２は、検出した磁束密度に応じて所定の中心値を中心に反転した値に相当するパルスとなる。
第２メイン信号Ｄ２１は、第１メイン信号Ｄ１１と同様、磁束密度の増加に伴って増加する信号とし、第２サブ信号Ｄ２２は、第１サブ信号Ｄ１２と同様、磁束密度の増加に伴って減少する信号とする。なお、第２メイン信号Ｄ２１を第１サブ信号Ｄ１２と同様とし、第２サブ信号Ｄ２２を第１メイン信号Ｄ１１と同様としてもよい。
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、第１メイン信号Ｄ１１と第１サブ信号Ｄ１２との和が所定値（以下、「加算理論値Ｖａ」という。）となる。本実施形態では、第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２がいずれも３ｎｉｂｂｌｅの信号であるので、加算理論値Ｖａは、バイナリデータの最大値である「ＦＦＦ」となる。また、第１メイン信号Ｄ１１または第１サブ信号Ｄ１２に異常が生じている場合、第１メイン信号Ｄ１１と第１サブ信号Ｄ１２との和は、加算理論値Ｖａとは異なる値となる。
第２メイン信号Ｄ２１と第２サブ信号Ｄ２２についても同様である。
図４に戻り、ＣＲＣ信号は、通信エラーを検出するための信号であって、信号Ｄ１１、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。
本実施形態の異常判定処理を図６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、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０を取得する。
Ｓ１０２では、異常判定部８５５は、第１出力信号Ｓｄ１０のＣＲＣ信号に基づき、第１出力信号Ｓｄ１０の通信が正常か否かを判断する。第１出力信号Ｓｄ１０の通信が異常であると判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１０５へ移行する。第１出力信号Ｓｄ１０の通信が正常であると判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０３へ移行する。
Ｓ１０３では、異常判定部８５５は、第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２が正常か否かを判断する。第１メイン信号Ｄ１１と第１サブ信号Ｄ１２との和が、加算理論値Ｖａを含む所定範囲内の場合に正常判定し、所定範囲外の場合に異常判定する。第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２が正常であると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。第１メイン信号Ｄ１１または第１サブ信号Ｄ１２が異常であると判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１０５へ移行する。
Ｓ１０４では、異常判定部８５５は、第１センサ部５５が正常であると判定する。
Ｓ１０５では、異常判定部８５５は、第１センサ部５５が異常であると判定する。
Ｓ１０４またはＳ１０５に続いて移行するＳ１０６では、異常判定部８５５は、第２出力信号Ｓｄ２０のＣＲＣ信号に基づき、第２出力信号Ｓｄ２０の通信が正常か否かを判断する。第２出力信号Ｓｄ２０の通信が異常であると判断された場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。第２出力信号Ｓｄ２０の通信が正常であると判断された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、Ｓ１０７へ移行する。
Ｓ１０７では、異常判定部８５５は、第２メイン信号Ｄ２１と第２サブ信号Ｄ２２が正常か否かを判断する。本処理では、第２メイン信号Ｄ２１と第２サブ信号Ｄ２２との和が加算理論値Ｖａを含む所定範囲内の場合に正常判定し、所定範囲外の場合に異常判定する。第２メイン信号Ｄ２１と第２サブ信号Ｄ２２が正常であると判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、Ｓ１０８へ移行する。第２メイン信号Ｄ２１または第２サブ信号Ｄ２２が異常であると判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。
Ｓ１０８では、異常判定部８５５は、第２センサ部６５が正常であると判定する。
Ｓ１０９では、異常判定部８５５は、第２センサ部６５が異常であると判定する。
Ｓ１１０では、センサ部５５、６５が共に異常か否かを判断する。出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０が共に異常であると判断された場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１１１における操舵トルクの演算を行わない。少なくとも一方のセンサ部５５、６５が正常であると判断された場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ１１１へ移行する。
Ｓ１１１では、演算部８５８は、正常であると判定されたセンサ部５５、６５からの出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０を用いて、操舵トルクを演算する。出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０が共に正常の場合、信号Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２のうちの複数の平均値等を用いてもよいし、１つの信号Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２の値を用いてもよい。出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０の一方が正常である場合も同様に、メイン信号およびサブ信号の平均値等を用いてもよいし、メイン信号またはサブ信号の一方を用いてもよい。
本実施形態の異常判定処理では、第１センサ部５５の異常が検出された場合であっても、第２センサ部６５の異常監視が継続される。同様に、第２センサ部６５の異常が検出された場合であっても、第１センサ部５５の異常監視が継続される。これにより、ＥＣＵ８５は、センサ部５５、６５の一方に異常が生じた場合であっても、正常なセンサ部５５、６５にて自己監視を継続しつつ、異常が発生していない場合と同等の精度でのトルク演算を継続することができる。
本実施形態では、第１出力信号Ｓｄ１０をデジタル通信にて第１センサ部５５からＥＣＵ８５に送信している。アナログ通信ではなく、デジタル通信とすることで、１本の通信線１１２にて送信される第１出力信号Ｓｄ１０に複数のセンサ素子５５１、５５２の検出値に応じた信号を含めることができる。これにより、通信線を増やすことなく、複数のセンサ素子５５１、５５２の検出値に係る情報をＥＣＵ８５に送信可能である。第２センサ部６５から送信される第２出力信号Ｓｄ２０についても同様である。
本実施形態では、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０に異常が生じた場合であっても、ＥＣＵ８５は、センサ部５５、６５に対し、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０に異常が生じている旨の通知は行わず、センサ部５５、６５は、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０の送信を継続する。そして、ＥＣＵ８５は、異常判定結果に基づき、トルク演算に用いる信号をＥＣＵ８５にて選択している。
これにより、センサ部５５、６５側に故障時の処理や仕組みを織り込まずにすむので、センサ部５５、６５を簡素化することができ、センサ部５５、６５の故障率の低減に寄与する。
以上詳述したように、本実施形態のセンサ装置１は、複数のセンサ部５５、６５と、ＥＣＵ８５と、を備える。
第１センサ部５５は、複数のセンサ素子５５１、５５２、および、第１出力回路５５５を有する。センサ素子５５１、５５２は、検出対象に関する第１物理量（例えば、集磁部２１５、２２５間の磁束密度）を検出する。第１出力回路５５５は、センサ素子５５１、５５２により検出される検出値のそれぞれに対応する第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２を含む第１出力信号Ｓｄ１０を生成して送信する。
第２センサ部６５は、複数のセンサ素子６５１、６５２、および、第２出力回路６５５を有する。センサ素子６５１、６５２は、集磁モジュール２０に関する第１物理量を検出する。第２出力回路６５５は、センサ素子６５１、６５２により検出される検出値のそれぞれに対応する第２メイン信号Ｄ２１および第２サブ信号Ｄ２２を含む第２出力信号Ｓｄ１２を生成して送信する。
ＥＣＵ８５は、信号取得部８５１、異常判定部８５５、および、演算部８５８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、センサ部５５、６５の異常を判定する。演算部８５８は、正常である出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０に基づいて第２物理量（例えば、操舵トルク）を演算する。
本実施形態では、第１出力信号Ｓｄ１０は、複数のセンサ素子５５１、５５２の検出値に応じたデータ信号である第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２を含み、デジタル通信によりＥＣＵ８５に送信される。同様に、第２出力信号Ｓｄ２０は、複数のセンサ素子５５１、５５２の検出値に応じたデータ信号である第２メイン信号Ｄ２１および第２サブ信号Ｄ２２を含み、デジタル通信によりＥＣＵ８５に送信される。これにより、ＥＣＵ８５は、センサ素子ごとの検出値に応じた信号Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２を用いることができる。
また、第１センサ部５５は複数のセンサ素子５５１、５５２を有し、第２センサ部６５は複数のセンサ素子６５１、６５２を有している。そのため、異常判定部８５５は、第２センサ部６５に異常が生じた場合であっても、正常である第１センサ部５５の複数のセンサ素子５５１、５５２の検出値に基づいて第１センサ部５５の自己監視を継続することができる。同様に、異常判定部８５５は、第１センサ部５５に異常が生じた場合であっても、正常である第２センサ部６５の複数のセンサ素子６５１、６５２の検出値に基づいて第２センサ部６５の自己監視を継続することができる。
これにより、ＥＣＵ８５は、センサ部５５、６５の一部に異常が生じた場合であっても、正常であるセンサ部５５、６５の異常監視を継続しつつ、全センサ部５５、６５が正常である場合と同等の精度にて操舵トルクの演算を継続することができる。
異常判定部８５５は、第１出力信号Ｓｄ１０に含まれる複数のデータ信号である第１メイン信号Ｄ１１および第１サブ信号Ｄ１２に基づき、第１出力信号Ｓｄ１０を送信した第１センサ部５５の異常を判定する。また、異常判定部８５５は、第２出力信号Ｓｄ２０に含まれる複数のデータ信号である第２メイン信号Ｄ２１および第２サブ信号Ｄ２２に基づき、第２出力信号Ｓｄ２０を送信した第２センサ部６５の異常を判定する。
これにより、異常判定部８５５は、センサ部５５、６５の異常を適切に判定することができる。また、異常判定部８５５は、センサ部５５、６５の一部に異常が生じた場合であっても、正常であるセンサ部５５、６５の異常監視を継続することができる。
センサ部５５、６５は、異常が検出された場合においても、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０の送信を継続する。この場合、ＥＣＵ８５は、異常判定結果に応じ、用いる信号を選択する。これにより、異常時の処理や仕組み等をセンサ部５５、６５に織り込む必要がないので、センサ部５５、６５を簡素化することができ、故障率の低減に寄与する。
出力信号Ｓｄ１０、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がＥＣＵ８５に送信される。
センサ素子５５１、５５２、６５１、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。また、センサ素子５５１、５５２、６５１、６５２は、トルクに応じて変化する磁束の変化を検出する。演算部８５８は、第２物理量として、トルクを演算する。詳細には、本実施形態では、第２物理量は、操舵トルクである。
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。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、ＥＣＵ８５は、センサ部５５、６５の一部に異常が生じた場合であっても、正常であるセンサ部５５、６５の自己監視を継続しつつ、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。
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、操舵トルクに基づいてモータ８１の駆動を制御する。
本実施形態の電動パワーステアリング装置８０は、一部のセンサ部５５、６５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、一部のセンサ部５５、６５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。
本実施形態では、第１センサ部５５および第２センサ部６５が「センサ部」に対応し、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が「センサ素子」に対応し、第１出力回路５５５および第２出力回路６５５が「出力回路」に対応する。
また、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「データ信号」に対応し、第１出力信号Ｓｄ１０および第２出力信号Ｓｄ２０が「出力信号」に対応する。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７に示す。
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の構成等は第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
本実施形態の異常判定処理を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
Ｓ１５１の処理は、図６中のＳ１０１の処理と同様である。
Ｓ１５２では、異常判定部８５５は、第１出力信号Ｓｄ１０が取得されたか否かを判断する。第１出力信号Ｓｄ１０が取得されなかった場合（Ｓ１５２：ＮＯ）、第１センサ部５５が既に異常判定されているものとし、Ｓ１５８へ移行する。第１出力信号Ｓｄ１０が取得された場合（Ｓ１５２：ＹＥＳ）、Ｓ１５３へ移行する。
Ｓ１５３〜Ｓ１５６の処理は、Ｓ１０２〜Ｓ１０５の処理と同様である。Ｓ１５３またはＳ１５４で否定判断された場合、Ｓ１５６へ移行する。
Ｓ１５６に続いて移行するＳ１５７では、異常判定部８５５は、第１センサ部５５が異常である旨の情報である第１異常情報を第１センサ部５５に送信する。第１センサ部５５は、第１異常情報を受信した場合、第１出力信号Ｓｄ１０の送信を停止する。
Ｓ１５５またはＳ１５７に続いて移行するＳ１５８では、異常判定部８５５は、第２出力信号Ｓｄ２０が取得されたか否かを判断する。第２出力信号Ｓｄ２０が取得されなかった場合（Ｓ１５８：ＮＯ）、第２センサ部６５が既に異常判定されているものとし、Ｓ１６４へ移行する。第２出力信号Ｓｄ２０が取得された場合（Ｓ１５６：ＹＥＳ）、Ｓ１５９へ移行する。
Ｓ１５９〜Ｓ１６２の処理は、Ｓ１０６〜Ｓ１０９の処理と同様である。Ｓ１５９またはＳ１６０で否定判断された場合、Ｓ１６２へ移行する。
Ｓ１６２に続いて移行するＳ１６３では、異常判定部８５５は、第２センサ部６５が異常である旨の情報である第２異常情報を第２センサ部６５に送信する。第２センサ部６５は、第２異常情報を受信した場合、第２出力信号Ｓｄ２０の送信を停止する。
Ｓ１６４、Ｓ１６５の処理は、Ｓ１１０、Ｓ１１１の処理と同様である。
本実施形態では、第１センサ部５５が異常であると判定された場合、異常判定部８５５は、第１センサ部５５が異常であることを示す第１異常情報を第１センサ部５５に送信する。そして、異常が検出された第１センサ部５５は、第１出力信号Ｓｄ１０の送信を停止する。
また、第２センサ部６５が異常であると判定された場合、異常判定部８５５は、第２センサ部６５が異常であることを示す第２異常情報を第２センサ部６５に送信する。そして、異常が検出された第２センサ部６５は、第２出力信号Ｓｄ２０の送信を停止する。
これにより、異常判定がなされたセンサ部５５、６５に係る異常判定を省略することができるので、ＥＣＵ８５の演算負荷を低減することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、第１異常情報および第２異常情報が「異常情報」に対応する。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図８〜図１１に基づいて説明する。
図８に示すように、本実施形態のセンサ装置２は、第１センサ部５６、および、第２センサ部６６が上記実施形態と異なる。
第１センサ部５６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、第１出力回路５５５、および、自己監視部５５６を有する。すなわち、本実施形態の第１センサ部５６は、自己監視部５５６を有する点が上記実施形態の第１センサ部５５と異なっている。第２センサ部６６も同様に、自己監視部６５６を有する点が上記実施形態の第２センサ部６５と異なっている。
自己監視部５５６は、第１メインセンサ素子５５１の検出値と第１サブセンサ素子５５２の検出値とを比較し、第１メインセンサ素子５５１および第１サブセンサ素子５５２の異常判定を行う。第１メインセンサ素子５５１の検出値と第１サブセンサ素子５５２の検出値とが一致する場合、第１メインセンサ素子５５１および第１サブセンサ素子５５２が正常であると判定し、一致しない場合、第１メインセンサ素子５５１または第１サブセンサ素子５５２が異常であると判定する。
第１メインセンサ素子５５１または第１サブセンサ素子５５２が異常であると判定された場合、第１出力回路５５５は、第１出力信号Ｓｄ１０の送信を停止する。
ここで、検出値の差が所定値以下である場合、検出値が一致するとみなし、検出値の差が所定値より大きい場合、検出値が一致しないとみなす。自己監視部５５６における異常監視は、ＡＤ変換後の値を用いてもよいし、ＡＤ変換前の値を用いてもよい。自己監視部６５６における異常監視についても同様とする。
自己監視部６５６は、第２メインセンサ素子６５１の検出値と第２サブセンサ素子６５２の検出値とを比較し、第２メインセンサ素子６５１および第２サブセンサ素子６５２の異常判定を行う。第２メインセンサ素子６５１の検出値と第２サブセンサ素子６５２の検出値とが一致する場合、第２メインセンサ素子６５１および第２サブセンサ素子６５２が正常であると判定し、一致しない場合、第２メインセンサ素子６５１または第２サブセンサ素子６５２が異常であると判定する。
第２メインセンサ素子６５１または第２サブセンサ素子６５２が異常であると判定された場合、第２出力回路６５５は、第２出力信号Ｓｄ２０の送信を停止する。
本実施形態の異常判定処理を図９〜図１１のフローチャートに基づいて説明する。図９は第１センサ部５５における処理であり、図１０は第２センサ部６５における処理であり、図１１はＥＣＵ８５における処理である。図９〜図１１にて説明する各処理は、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。
図９中のＳ２１１では、自己監視部５５６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が正常か否かを判断する。第１メインセンサ素子５５１および第１サブセンサ素子５５２が正常であると判断された場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、Ｓ２１２へ移行する。第１メインセンサ素子５５１または第１サブセンサ素子５５２が異常であると判断された場合（Ｓ２１１：ＮＯ）、Ｓ２１３へ移行する。
Ｓ２１２では、第１出力回路５５５は、第１出力信号Ｓｄ１０を送信する。
Ｓ２１３では、第１出力回路５５５は、第１出力信号Ｓｄ１０の送信を停止する。すなわち第１出力回路５５５は、第１出力信号Ｓｄ１０を送信しない。
図１０中のＳ２２１では、自己監視部６５６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が正常か否かを判断する。第２メインセンサ素子６５１および第２サブセンサ素子６５２が正常であると判断された場合（Ｓ２２１：ＹＥＳ）、Ｓ２２２へ移行する。第２メインセンサ素子６５１または第２サブセンサ素子６５２が異常であると判断された場合（Ｓ２２１：ＮＯ）、Ｓ２２３へ移行する。
Ｓ２２２では、第２出力回路６５５は、第２出力信号Ｓｄ２０を送信する。
Ｓ２２３では、第２出力回路６５５は、第２出力信号Ｓｄ２０の送信を停止する。すなわち第２出力回路６５５は、第２出力信号Ｓｄ２０を送信しない。
図１１中のＳ２５１の処理は、図６中のＳ１０１の処理と同様である。
Ｓ２５２では、異常判定部８５５は、第１出力信号Ｓｄ１０を受信したか否かを判断する。第１出力信号Ｓｄ１０を受信していないと判断された場合（Ｓ２５２：ＮＯ）、Ｓ２５５へ移行する。第１出力信号Ｓｄ１０を受信したと判断された場合（Ｓ２５２：ＹＥＳ）、Ｓ２５３へ移行する。
Ｓ２５３では、Ｓ１０２と同様、異常判定部８５５は、ＣＲＣ信号に基づき、第１出力信号Ｓｄ１０の通信が正常か否かを判定する。第１出力信号Ｓｄ１０の通信が正常であると判断された場合（Ｓ２５３：ＹＥＳ）、Ｓ２５４へ移行する。第１出力信号Ｓｄ１０の通信が異常であると判断された場合（Ｓ２５３：ＮＯ）、Ｓ２５５へ移行する。
Ｓ２５４、Ｓ２５５の処理は、Ｓ１０４、Ｓ１０５の処理と同様である。すなわち本実施形態では、異常判定部８５５は、第１出力信号Ｓｄ１０を受信していない場合、第１センサ部５５が異常であるとみなす。また、自己監視部５５６がセンサ素子５５１、５５２の異常監視をしているので、第１出力信号Ｓｄ１０を受信しており、かつ、通信に異常がなければ、異常判定部８５５は、第１出力信号Ｓｄ１０が正常であるとみなす。
Ｓ２５４またはＳ２５５に続いて移行するＳ２５６では、異常判定部８５５は、第２出力信号Ｓｄ２０を受信したか否かを判断する。第２出力信号Ｓｄ２０を受信していないと判断された場合（Ｓ２５６：ＮＯ）、Ｓ２５９へ移行する。第２出力信号Ｓｄ２０を受信したと判断された場合（Ｓ２５６：ＹＥＳ）、Ｓ２５７へ移行する。
Ｓ２５７では、Ｓ１０６と同様、異常判定部８５５は、ＣＲＣ信号に基づき、第２出力信号Ｓｄ２０の通信が正常か否を判断する。第２出力信号Ｓｄ２０の通信が正常であると判断された場合（Ｓ２５７：ＹＥＳ）、Ｓ２５８へ移行する。第２出力信号Ｓｄ２０の通信が異常であると判断された場合（Ｓ２５７：ＮＯ）、Ｓ２５９へ移行する。
Ｓ２５８、Ｓ２５９の処理は、Ｓ１０８、Ｓ１０９の処理と同様である。すなわち本実施形態では、異常判定部８５５は、第２出力信号Ｓｄ２０を受信していない場合、第２センサ部６５が異常であるとみなす。また、自己監視部６５６がセンサ素子６５１、６５２の異常監視をしているので、第２出力信号Ｓｄ２０を受信しており、かつ、通信に異常がなければ、異常判定部８５５は、第２出力信号Ｓｄ２０が正常であるとみなす。
Ｓ２６０、Ｓ２６１の処理は、Ｓ１１０、Ｓ１１１の処理と同様である。
本実施形態では、センサ部５５、６５は、検出値の異常を検出する自己監視部５５６、６５６を有する。異常判定部８５５は、自己監視部５５６、６５６の異常検出結果に基づいてセンサ部５５、６５の異常を判定する。これにより、ＥＣＵ８５側での処理を低減することができ、ＥＵＣ８５の演算負荷を低減可能である。また、第１センサ部５５は、他のセンサ部である第２センサ部６５が異常である場合であっても、自己監視を継続可能である。同様に、第２センサ部６５は、他のセンサ部である第１センサ部５５が異常である場合であっても、自己監視を継続可能である。
具体的には、センサ部５５、６５は、自己監視部５５６、６５６にて異常が検出された場合、出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０の送信を停止する。異常判定部８５５は、センサ部５５、６５から出力信号Ｓｄ１０、Ｓｄ２０が取得できなかった場合、当該センサ部５５、６５が異常であると判定する。
これにより、ＥＣＵ８５は、センサ部５５、６５における自己監視による異常検出結果に基づき、適切にセンサ部５５、６５の異常を判定することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図１２および図１３に示す。
本実施形態のセンサ装置２は、第３実施形態と同様であるので説明を省略する。本実施形態による異常判定処理を図１２および図１３に示す。図１２は第１センサ部５５における処理であり、図１３は第２センサ部６５における処理である。
図１２は、Ｓ２１３に替えてＳ２１４である点が図９のフローチャートと異なっている。第１メインセンサ素子５５１または第１サブセンサ素子５５２が異常であると判断された場合（Ｓ２１１：ＮＯ）に移行するＳ２１４では、第１出力回路５５５は、通常の第１出力信号Ｓｄ１０とは異なり、第１メインセンサ素子５５１または第１サブセンサ素子５５２に異常が生じていることを示す異常パターンをＥＣＵ８５に送信する。
図１３は、Ｓ２２３に替えてＳ２２４である点が図１０と異なっている。第２メインセンサ素子６５１または第２サブセンサ素子６５２が異常であると判断された場合（Ｓ２２１：ＮＯ）に移行するＳ２２４では、第２出力回路６５５は、通常の第２出力信号Ｓｄ２０とは異なり、第２メインセンサ素子６５１または第２サブセンサ素子６５２に異常が生じていることを示す異常パターンをＥＣＵ８５に送信する。
ＥＣＵ８５での処理は、Ｓ１０３およびＳ１０７の処理が異なっている点を除いて図６と同様である。本実施形態では、Ｓ１０３では、第１センサ部５６から送信された信号が異常パターンである場合に否定判断し、異常パターンでない場合に肯定判断する。また、Ｓ１０７では、第２センサ部６６から送信された信号が異常パターンである場合に否定判断し、異常パターンでない場合に肯定判断する。
本実施形態では、センサ部５５、６５は、自己監視部５５６、６５６にて異常が検出された場合、異常が生じていることを示す異常パターンをＥＣＵ８５に送信する。異常判定部８５５は、センサ部５５、６５から取得された信号が異常パターンである場合、異常パターンを送信したセンサ部５５、６５が異常であると判定する。
このようにしても、上記実施形態と同様、センサ部５５、６５における自己監視による異常検出結果に基づき、適切にセンサ部５５、６５の異常を判定することができる。また、ＥＣＵ８５における異常判定に係る処理を簡略化することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
（他の実施形態）
（ア）出力信号
上記実施形態では、第１メイン信号と第１サブ信号とが反転された信号であり、第２メイン信号と第２サブ信号とが反転された信号である。他の実施形態では、第１メイン信号と第１サブ信号とが反転されていなくてもよい。また、第２メイン信号と第２サブ信号とが反転されていなくてもよい。
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。
他の実施形態では、出力信号に、出力信号の送信ごとに更新される更新カウンタの情報を含んでもよい。更新カウンタの情報は、例えばステータス信号に含むようにすることができる。更新カウンタの情報を送信することで、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。
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、出力信号に複数の検出値に応じたデータ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。
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、出力信号が制御部に送信されるようにしてもよい。また、出力信号の送信タイミングを制御するタイミング信号が、１つのセンサ部から他のセンサ部に送信されるようにしてもよい。
複数の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。
（イ）センサ部
上記実施形態では、１つのセンサ部に２つのセンサ素子が設けられる。他の実施形態では、１つのセンサ部に３つ以上のセンサ素子を設けてもよい。１つのセンサ部に３つ以上のセンサ素子があれば、多数決判定により、異常が生じているセンサ部を特定可能である。異常が生じている素子を特定することで、正常な素子が２つ以上あれば、異常監視を継続可能である。
上記実施形態では、複数のセンサ部は、センサ部ごとに封止される。他の実施形態では、複数のセンサ部を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、複数の磁気センサは、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、複数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、複数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、磁気以外の変化を検出する素子であってもよい。すなわち、第１物理量は、磁束密度に限らず、どのような物理量であってもよい。
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、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第２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。
（ウ）異常判定処理
上記実施形態では、制御部は、第１センサ部の異常判定に続いて第２センサ部の異常判定を行う。他の実施形態では、第２センサ部の異常判定に続いて第１センサ部の異常判定を行ってもよいし、複数のセンサ部の異常判定を並行して行ってもよい。
（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。
１、２・・・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、５５２・・・センサ素子
５５５・・・第１出力回路（出力回路） ５５６・・・自己監視部（異常判定部）
６５・・・第２センサ部 ６５１、６５２・・・センサ素子
６５５・・・第２出力回路（出力回路） ６５６・・・自己監視部（異常判定部）
８５・・・ＥＣＵ（制御部） ８５１・・・信号取得部
８５５・・・異常判定部 ８５８・・・演算部

Claims (12)

  1. 検出対象（２０）に関する第１物理量を検出する複数のセンサ素子（５５１、５５２、６５１、６５２）、および、前記センサ素子により検出される検出値のそれぞれに対応するデータ信号を含む出力信号を生成して送信する出力回路（５５５、６５５）を有する複数のセンサ部（５５、５６、６５、６６）と、
    前記出力信号を取得する信号取得部（８５１）、前記センサ部の異常を判定する異常判定部（８５５）、および、正常である前記センサ部からの前記出力信号に基づいて第２物理量を演算する演算部（８５８）を有する制御部（８５）と、
    を備えることを特徴とするセンサ装置。
  2. 前記異常判定部は、前記出力信号に含まれる複数の前記データ信号に基づき、当該出力信号を送信した前記センサ部の異常を判定することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
  3. 前記センサ部は、異常が検出された場合においても、前記出力信号の送信を継続することを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置。
  4. 前記異常判定部は、異常が検出された前記センサ部に対して、当該センサ部が異常であることを示す異常情報を送信し、
    前記異常情報を受信した前記センサ部は、前記出力信号の送信を停止することを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置。
  5. 前記センサ部（５６、６６）は、前記検出値の異常を検出する自己監視部（５５６、６５６）を有し、
    前記異常判定部は、前記自己監視部の異常検出結果に基づいて前記センサ部の異常を判定することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
  6. 前記センサ部は、前記自己監視部にて異常が検出された場合、異常が生じていることを示す異常パターンを前記制御部に送信し、
    前記異常判定部は、前記センサ部から取得された信号が前記異常パターンである場合、前記異常パターンを送信した前記センサ部が異常であると判定することを特徴とする請求項５に記載のセンサ装置。
  7. 前記センサ部は、前記自己監視部にて異常が検出された場合、前記出力信号の送信を停止し、
    前記異常判定部は、前記センサ部から前記出力信号が取得できなかった場合、当該センサ部が異常であると判定することを特徴とする請求項５に記載のセンサ装置。
  8. 前記出力信号には、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１〜７のいずれか一項に記載のセンサ装置。
  9. 前記データ信号は、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。
  10. 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１〜９のいずれか一項に記載のセンサ装置。
  11. 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し、
    前記演算部は、前記第２物理量としてトルクを演算することを特徴とする請求項１０に記載のセンサ装置。
  12. 請求項１１に記載のセンサ装置（１、２）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、
    前記第２物理量は、操舵トルクであって、
    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。
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