JP2024014035A - センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源失陥情報を適切に保持可能なセンサ装置を提供する。【解決手段】センサ装置１の回転角センサ３０は、検出素子３１～３３、センサ情報演算部、電源失陥判定回路３５５、および、通信部３５９を有し、始動スイッチ９０１がオフされている間においてもバッテリ給電線Ｌｂからの給電により少なくとも一部の動作を継続可能である。制御部６０は、通信部６９、制御演算部６５、および、不揮発性メモリ６７を有し、始動スイッチ９０１を経由して供給される電力で動作する。制御部６０は、始動スイッチ９０１がオンされた後、始動スイッチ９０１がオフされていた間の電源失陥に係る電源失陥情報を回転角センサ３０から取得し、電源失陥情報を不揮発性メモリ６７に記憶した後に、復帰信号を回転角センサ３０に送信する。【選択図】 図２

Description

本発明は、センサ装置に関する。

従来、モータなどの回転角度を検出する回転角検出装置が知られている。例えば特許文献１の回転角検出装置は、電動パワーステアリング装置に適用されており、イグニッション電源がオフされている期間において、バッテリからの電力により少なくとも一部の動作を継続可能である。

特開２０１５－１６１５８４号公報

特許文献１の回転角検出装置は、電源失陥判定結果を制御部に送信し、制御部が電源失陥判定結果を受信した後に制御部から送信される復帰信号を受信すると、電源失陥フラグをリセットする。ここで、制御部から回転角検出装置に復帰信号を送信した後に、制御部のリセットが発生すると、電源失陥情報が失われる。

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、電源失陥情報を適切に保持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、センサ部（３０）と、制御部（６０）と、を備える。センサ部は、検出素子（３１～３３）、電源失陥判定回路（３５５）、および、センサ側通信部（３５９）を有し、始動スイッチがオフされている間においてもバッテリ給電線（Ｌｂ）からの給電により少なくとも一部の動作を継続可能である。

検出素子は、検出対象（８０）の動作に応じた物理量の変化を検出する。電源失陥判定回路は、始動スイッチ（９０１）を経由しないバッテリ給電線からの電力が供給されなくなる電源失陥を判定可能である。センサ側通信部は、電源失陥が生じたか否かに係る電源失陥情報を含むセンサ情報を送信する。

制御部は、制御部側通信部（６９）、制御演算部（６５）、および、不揮発性メモリ（６７）を有し、始動スイッチを経由して供給される電力で動作する。制御部側通信部は、センサ部からセンサ情報を受信し、電源失陥情報のリセットを指令する復帰信号をセンサ部に送信する。制御演算部は、センサ情報を用いて制御演算を行う。不揮発性メモリは、電源失陥情報を記憶する。

制御部は、始動スイッチがオフされていた間の電源失陥情報をセンサ部から取得し、電源失陥情報を不揮発性メモリに記憶した後、復帰信号をセンサ部に送信する。これにより、電源失陥情報を適切に保持可能である。

第１実施形態によるステアリングシステムの概略構成図である。 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。 第１実施形態による電源失陥情報送信処理を説明するフローチャートである。 第１実施形態による電源失陥情報保持処理を説明するフローチャートである。 第２実施形態における不揮発性メモリの仮想セクタを説明する説明図である。 第２実施形態による電源失陥情報保持処理を説明するフローチャートである。 第３実施形態による仮想セクタのデータ領域を説明する説明図である。 第３実施形態による電源失陥情報保持処理を説明するフローチャートである。 第３実施形態によるデータ読み出し処理を説明するフローチャートである。 第４実施形態による電源失陥情報保持処理を説明するフローチャートである。 第５実施形態による電源失陥情報保持処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明による回転検出装置を図面に基づいて説明する。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）
第１実施形態を図１～図４に示す。図１および図２に示すように、センサ装置１は、電動パワーステアリング装置８に適用される。図１は、電動パワーステアリング装置８を備えるステアリングシステム９０の構成を示す。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置８等を備える。

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には、操舵トルクを検出するトルクセンサ９４が設けられる。ステアリングシャフト９２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る。一対の車輪９８は、ラック軸９７の変位量に応じた角度に操舵される。

電動パワーステアリング装置８は、ＥＣＵ２０およびモータ８０を有する駆動装置１０、および、モータ８０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える動力伝達部である減速ギア８９等を備える。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置８は、所謂「コラムアシストタイプ」であり、ステアリングシャフト９２が駆動対象といえる。モータ８０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」等としてもよい。

モータ８０は、操舵に要するトルクの一部または全部を出力するものであって、バッテリ９００（図２参照）から電力が供給されることにより駆動され、減速ギア８９を正逆回転させる。駆動装置１０は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ２０が設けられており、いわゆる「機電一体型」であるが、モータとＥＣＵとが別途に設けられる機電別体であってもよい。機電一体型とすることで、搭載スペースに制約のある車両において、ＥＣＵ２０およびモータ８０を効率的に配置することができる。ＥＣＵ２０には、センサ装置１が設けられている。

図２に示すように、センサ装置１は、モータ８０の回転を検出する回転検出装置であって、回転角センサ３０と、制御部６０と、を備える。回転角センサ３０は、検出素子３１～３３、および、信号処理部３５を有する。検出素子３１、３２、３３は、それぞれセンサチップ３１０、３２０、３３０に設けられており、信号処理部３５は、信号処理チップ３５０に設けられている。また、複数の検出素子を１つのチップに設け、絶縁部にて分離するようにしてもよい。センサチップ３１０、３２０、３３０および信号処理チップ３５０は、封止部３８に封止されている。

検出素子３１～３３は、例えばＡＭＲセンサ、ＴＭＲセンサ、ＧＭＲセンサ等の磁気抵抗素子やホール素子等であって、モータ８０のシャフトと一体に回転する図示しないセンサマグネットの磁界を検出し、アナログ信号である１組のｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号を出力する。検出素子３１～３３は同じであってもよいし、振幅等が異なっていてもよい。また、例えば検出素子３１は検出素子３２、３３よりも検出精度が高い、といった具合に性能が異なっていてもよい。検出素子３１～３３の少なくとも一部を異なる種類の素子を用いる場合、故障モードが異なるため、同時故障の発生確率を低減することができる。

信号処理部３５は、ＡＤ変換部３５１、角度演算部３５２、回転回数演算部３５３、電源失陥判定回路３５５、および、通信部３５９等を有する。ＡＤ変換部３５１は、検出素子３１から出力されるｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号をデジタル信号に変換する。

角度演算部３５２は、デジタル変換された検出素子３１の検出値を用い、モータ回転角θｍ１を演算する。回転回数演算部３５３は、ＡＤ変換部３５１にてデジタル変換された検出素子３１の検出値を用い、モータ８０の回転回数ＴＣを演算する。回転回数ＴＣは、例えばモータ８０の１回転を３以上の領域に分け、領域が変わるごとに回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンすることで、カウント値に基づいて演算可能である。

電源失陥判定回路３５５は、揮発性メモリ３５６を有し、電源端子３８５を経由してバッテリ９００からの直接的な電力供給が途絶える電源失陥を判定する。揮発性メモリ３５６は、電源失陥フラグとして機能する。すなわち、正常値「１」である場合、電源失陥が生じておらず、電源失陥フラグがセットされていないとみなす。一方、電源失陥が生じると、揮発性メモリ３５６がリセットされ、初期値「０」となるため、電源失陥フラグがセットされている、とみなす。

通信部３５９は、シリアルインターフェースにより構成され、モータ回転角θｍ１および回転回数ＴＣに係る情報を含むデジタル信号を制御部６０に送信する。モータ回転角θｍ１および回転回数ＴＣは、制御部６０にて各種制御演算に用いられる。また、通信部３５９は、電源失陥判定結果を制御部６０に送信する。詳細には、揮発性メモリ３５６が初期値「０」である場合、電源失陥判定結果に対応するビット情報として「０」を送信する。また、揮発性メモリ３５６が正常値「１」である場合、電源失陥判定結果に対応するビット情報として「１」を送信する。本実施形態では、ビット化け対策のため、電源失陥判定結果として、２ビット分の領域を使用し誤判定を防止する。制御部６０では、２ビットの両方ともが「０」である場合に、電源失陥フラグがセットされているとみなす。

また、通信部３５９は、制御部６０から復帰信号を受信する。復帰信号は、揮発性メモリ３５６を初期値「０」から正常値「１」への復帰を指令する信号であって、電源失陥フラグをリセットする旨の信号であると捉えることもできる。すなわち回転角センサ３０では、制御部６０からの復帰信号を受信するまでの間、電源失陥情報が保持され、復帰信号を受信すると、電源失陥情報がリセットされる。

封止部３８には、出力端子３８１～３８３、および、電源端子３８５～３８８が設けられている。出力端子３８１は、制御部６０の端子６０１と接続され、検出素子３１の検出値を用いて演算された値を含むデジタル信号の出力に用いられる。出力端子３８２は、制御部６０の端子６０２と接続され、検出素子３２の検出値に応じたアナログ信号の出力に用いられる。出力端子３８３は、制御部６０の端子６０３と接続され、検出素子３３の検出値に応じたアナログ信号の出力に用いられる。すなわち本実施形態の回転角センサ３０は、「デジタルアナログ混載」の構成となっている。

図２では、出力端子３８１～３８３および通信線は、各系統に１つずつ設けられているが、通信方式やデータ方式に応じ、少なくとも一部の系統にて複数設けるようにしてもよい。また、増幅回路やフィルタ回路等を適宜設けてもよい。また、端子６０１～６０３の間にＮＣ（Non Connection）端子を設けることで、隣接端子間が異物等によりショートする共通原因故障により複数の信号が異常になるのを防ぐことができる。

電源端子３８５は、バッテリ９００と接続される。バッテリ給電線Ｌｂは、車両のイグニッションスイッチ等である始動スイッチ９０１（図中等、以下適宜「ＩＧ」とする。）を経由せずに、バッテリ９００と電源端子３８５とを接続する。電源端子３８６～３８８は、始動スイッチ９０１を経由してバッテリ９００と接続される。電源端子３８５～３８８には、バッテリ９００または始動スイッチ９０１から昇圧または降圧された電力が供給されるようにしてもよい。

電源端子３８５、３８６は、センサチップ３１０および信号処理チップ３５０と接続される。一点鎖線で囲んだ検出素子３１、ＡＤ変換部３５１、回転回数演算部３５３および電源失陥判定回路３５５には、電源端子３８５を経由してＩＧオフ中も常時給電される。これにより、回転回数ＴＣは、ＩＧオフ中も演算が継続される。

また、角度演算部３５２および通信部３５９には、ＩＧオフ中は給電されず、処理を停止する。電源端子３８７はセンサチップ３２０と接続され、電源端子３８８はセンサチップ３３０と接続される。すなわち本実施形態では、各検出素子３１～３３ごとに電源端子３８５～３８８を個別に設けており、電源が互いに干渉しないように構成されている。また、検出素子３１～３３は、素子間で絶縁性が確保されるように構成されている。

制御部６０は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部６０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記憶媒体）に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。

制御部６０は、ＡＤ変換部６２、６３、角度演算部６４、制御演算部６５、電源失陥情報保持回路６６、および、通信部６９等を有する。ＡＤ変換部６２、６３は、検出素子３２、３３から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。本実施形態では、ＡＤ変換部６２、６３は制御部６０側に設けられており、検出素子３２、３３の検出信号は、デジタル変換されず、アナログ信号のまま制御部６０に出力される。換言すると、回転角センサ３０において、検出素子３２、３３の信号処理に係る構成が省略されており、回転角センサ３０の構成が簡素化されている。

角度演算部６４は、回転角センサ３０からの信号に基づいてモータ回転角θｍ２、θｍ３。詳細には、角度演算部６４は、デジタル変換された検出素子３２の検出値を用いてモータ回転角θｍ２を演算し、デジタル変換された検出素子３３の検出値を用いてモータ回転角θｍ３を演算する。以下、検出素子３１～３３の区別が不要である場合は、単にモータ回転角θｍとする。

また、角度演算部６４は、モータ回転角θｍおよび回転回数ＴＣに基づき、複数回転情報を含む基準位置からの回転量である絶対角θａを演算する。絶対角θａは、ギア比等により、舵角θｓに換算可能な値である。本実施形態では、角度演算部６４は、３つの検出素子３１～３３からの信号に基づくモータ回転角θｍ１～θｍ３の比較による異常判定を行い、正常である値を用いて絶対角演算を行う。

角度演算部６４は、初回演算において、モータ回転角θｍおよび回転回数ＴＣを用いて絶対角θａを演算し、２回目以降の演算では、モータ回転角θｍの差分積算により絶対角θａを演算する。なお、都度回転回数ＴＣを用いて絶対角θａを演算してもよいし、所定の頻度で回転回数ＴＣを用いた演算を行うことで、ソフトウェア異常の検出や誤差補正等を行ってもよい。

本実施形態では、ＩＧがオフされている期間中も回転回数ＴＣの演算が継続されている。これにより、ＩＧがオフされている期間にステアリングホイール９１が操舵されることでモータ８０が回転した場合であっても、基準位置の再学習を行うことなく舵角θｓを演算可能である。なお、モータ回転角θｍは、ＩＧオン時の値を用いればよいため、常時給電による演算継続はしなくてもよい。

制御演算部６５は、モータ８０の駆動制御に係る各種演算を行う。電源失陥情報保持回路６６は、不揮発性メモリ６７を有する。不揮発性メモリ６７は、回転角センサ３０において電源失陥が生じたか否かに係る情報である電源失陥情報を記憶する。通信部６９は、回転角センサ３０から電源失陥情報を含むセンサ情報を受信し、復帰情報を回転角センサ３０に送信する。なお、図２では煩雑になることを避けるため、一部の制御線を省略した。

制御部６０には、ＩＧオフ中は給電されず、処理を停止する。また、ＩＧがオンされると、制御部６０は、回転角センサ３０から電源失陥情報を取得し、電源失陥情報取得後、復帰信号を回転角センサ３０に送信することで、回転角センサ３０の電源失陥情報をリセット可能である。

例えばバッテリ寿命が近い場合等、エンジン起動時のスタータに流れる大電流によりバッテリ電圧低下すると、制御部６０を動作できなくなり、リセットが発生する場合がある。ここで、復帰信号送信後に、制御部６０のリセットが発生すると、電源失陥の履歴が回転角センサ３０側にも制御部６０側にも残らない虞がある。そこで本実施形態では、復帰信号を送信する前に、不揮発性メモリ６７に電源失陥情報を記憶する。また、制御部６０は、電源失陥が生じていた場合、その旨の情報を他の装置（例えば上位ＥＣＵ等）に通知する。

本実施形態の電源失陥情報送信処理を図３、電源失陥情報保持処理を図４のフローチャートに基づいて説明する。図３に示す電源失陥情報送信処理は、回転角センサ３０の信号処理部３５にて所定の周期で実行される。以下、ステップＳ１０１等の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。

Ｓ１０１では、信号処理部３５は、制御部６０から送信される要求信号を取得したか否か判断する。要求信号を取得していないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０３へ移行する。要求信号を取得したと判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０２へ移行し、電源失陥情報を制御部６０に送信する。

Ｓ１０３では、信号処理部３５は、制御部６０から送信される復帰信号を取得したか否か判断する。復帰信号を取得していないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１０４の処理をスキップする。復帰信号を取得したと判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行し、復帰処理を行う。具体的には、揮発性メモリ３５６を、正常値「１」に復帰させる。

図４に示す電源失陥情報保持処理は、ＩＧがオンされたとき、制御部６０にて実行される。Ｓ２０１では、制御部６０は、電源失陥情報を要求する要求信号を回転角センサ３０に送信する。

Ｓ２０２では、制御部６０は、回転角センサ３０からの電源失陥情報を取得したか否か判断する。電源失陥情報を取得していないと判断された場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、この判断処理を繰り返す。電源失陥情報を取得したと判断された場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓ２０３へ移行する。

Ｓ２０３では、制御部６０は、不揮発性メモリ６７に空き領域があるか否か判断する。空き領域がないと判断された場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、Ｓ２０４へ移行し、不揮発性メモリ６７の書き込みエリアのデータ消去を行う。空き領域があると判断された場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、Ｓ２０４をスキップし、Ｓ２０５へ移行する。

Ｓ２０５では、制御部６０は、回転角センサ３０から取得された電源失陥情報を不揮発性メモリ６７に記憶する。Ｓ２０６では、制御部６０は、回転角センサ３０に復帰信号を送信する。

Ｓ２０７では、制御部６０は、ＩＧオフ中に回転角センサ３０の電源失陥があったか否か判断する。ＩＧオフ中の電源失陥がなかったと判断された場合（Ｓ２０７：ＮＯ）、Ｓ２０８の処理をスキップする。ＩＧオフ中の電源失陥があったと判断された場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、Ｓ２０８へ移行する。

Ｓ２０８では、制御部６０は、回転回数ＴＣを演算可能な代替情報を外部装置５００から取得し、代替情報を用いた制御を行う。本実施形態では、外部装置５００は例えばステアリングセンサであって、ステアリングセンサ等の検出値に基づく舵角情報を代替情報として取得する。角度演算部６４は、代替情報を用いて絶対角θａを演算する。また、車両直進時に基準値を合わせる補正処理を行い、補正情報を代替情報制御に係る情報として不揮発性メモリ６７に記憶する。

本実施形態では、ＩＧがオンされたとき、制御部６０は、回転角センサ３０から取得された電源失陥情報を不揮発性メモリ６７に記憶してから、復帰信号を回転角センサ３０に送信する。これにより、例えばクランキング等によるバッテリ電圧の低下により、制御部６０のリセットが発生した場合であっても、電源失陥の履歴は回転角センサ３０または不揮発性メモリ６７に保持される。

以上説明したように、センサ装置１は、回転角センサ３０と、制御部６０と、を備える。回転角センサ３０は、検出素子３１～３３、電源失陥判定回路３５５、および、通信部３５９を有し、始動スイッチ９０１がオフされている間においてもバッテリ給電線Ｌｂからの給電により少なくとも一部の動作を継続可能である。

検出素子３１～３３は、検出対象であるモータ８０の動作に応じた物理量の変化を検出する。電源失陥判定回路３５５は、始動スイッチ９０１を経由しないバッテリ給電線Ｌｂからの電力が供給されなくなる電源失陥を判定可能である。通信部３５９は、電源失陥が生じたか否かに係る電源失陥情報を含むセンサ情報を送信する。センサ情報には、電源失陥情報に加え、回転角情報、回転回数情報および回転角センサ３０の異常情報等が含まれる。

制御部６０は、通信部６９、制御演算部６５、および、不揮発性メモリ６７を有し、始動スイッチ９０１を経由して供給される電力で動作する。換言すると、制御部６０は、始動スイッチ９０１がオフされている間は、動作が停止している。なお、不揮発性メモリ６７に記憶された情報は、始動スイッチ９０１がオフされても保持される。

通信部６９は、回転角センサ３０からセンサ情報を受信し、電源失陥情報のリセットを指令する復帰信号を回転角センサ３０に送信する。制御演算部６５は、センサ情報を用いて制御演算を行う。不揮発性メモリ６７は、電源失陥情報を記憶する。制御部６０は、始動スイッチ９０１がオフされていた間の電源失陥情報を回転角センサ３０から取得し、電源失陥情報を不揮発性メモリ６７に記憶した後に、復帰信号を回転角センサ３０に送信する。なお、不揮発性メモリ６７に記憶させる電源失陥情報について、例えばデータ形式等は回転角センサ３０から送信されるものと異なっていてもよい。

これにより、始動スイッチ９０１のオン直後に、例えばクランキングによる電圧低下により制御部６０がリセットされたとしても、回転角センサ３０側および不揮発性メモリ６７の少なくとも一方に電源失陥履歴に係る履歴情報を保持することができる。

制御演算部６５は、回転角センサ３０において始動スイッチ９０１がオフされている間に電源失陥が生じていた場合、回転角センサ３０以外の外部装置５００から取得される代替情報を用いた代替情報制御を行う。不揮発性メモリ６７には、代替情報制御に係る情報が記憶される。これにより、始動スイッチ９０１のオフ中に電源失陥が生じていた場合であっても、適切に制御を行うことができる。

（第２実施形態）
第２実施形態を図５および図６に示す。上記実施形態で説明したように、制御部６０は、電源失陥情報を不揮発性メモリ６７に記憶した後に回転角センサ３０に復帰信号を送信することで、制御部６０のリセットが生じた場合にも電源失陥情報が保持される。

不揮発性メモリ６７が例えばＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等である場合、一般的に、書き込みエリアを消去した後、データの書き込みを行うが、エリア消去に時間がかかる場合、ＩＧオンからスタータが起動するまでの時間（約０．６秒）に電源失陥情報の書き込みができない虞がある。

図５に示すように、本実施形態の不揮発性メモリ６７には、複数の仮想セクタ０～ｎが設けられている。それぞれの仮想セクタには、当該セクタの情報を有効とするか無効とするかを示す有効化情報、記憶データの管理情報、および、電源失陥情報等の記憶に用いられるデータ領域が設けられている。電源失陥情報を記憶させるとき、矢印で示すように、仮想セクタ０から順に使用し、仮想セクタｎまで使い切った場合、最新の情報が記憶されているセクタ（例えば最終の仮想セクタｎ）以外の少なくとも一部のセクタの情報を消去する。データ消去は、任意のタイミングで実施可能であるが、例えばＩＧ－ＯＦＦシーケンスにてガーベージコレクションを実施する等、時間や演算負荷に余裕のあるタイミングにて実施されることが好ましい。

本実施形態の電源失陥情報保持処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ３０１、Ｓ３０２の処理は、図４中のＳ２０１、Ｓ２０２の処理と同様である。電源失陥情報を取得したと判断された場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、Ｓ３０３へ移行する。

Ｓ３０３では、制御部６０は、不揮発性メモリ６７の空きセクタＸを探索する。ここでは、仮想セクタ０から順に探索し、最初の空き領域を空きセクタＸとする。制御部６０は、Ｓ３０４にて、空きセクタＸに電源失陥の有無に係る情報を記憶し、Ｓ３０５にて、今回の空きセクタＸの直前のセクタ（Ｘ－１）を無効化する。Ｓ３０６では、制御部６０は、図４中のＳ２０６と同様、回転角センサ３０に復帰信号を送信する。

Ｓ３０７では、制御部６０は、図４中のＳ２０７と同様、ＩＧオフ中に回転角センサ３０の電源失陥があったか否か判断する。電源失陥がなかったと判断された場合（Ｓ３０７：ＮＯ）、Ｓ３０８へ移行し、直前のセクタ（Ｘ－１）に記憶されている補正情報があれば、補正情報を空きセクタＸに引き継ぐことで情報の連続性を担保する。電源失陥があったと判断された場合（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、Ｓ３０９へ移行し、図４中のＳ２０８と同様、代替情報制御を行う。また、電源失陥履歴を記憶したセクタＸに、補正情報を併せて記憶する。

本実施形態では、不揮発性メモリ６７に、電源失陥情報を記憶させる複数の仮想セクタ０～ｎを設け、ＩＧオン時の電源失陥情報を回転角センサ３０から取得するタイミングにて、電源失陥情報を記憶可能な空き領域を確保しておく。これにより、データ書き込みに要する時間を短縮することができる。

また、フラグ等を用いて最新以外の情報が記憶されているセクタを無効化し、角度演算部６４および制御演算部６５等では、有効であるセクタの情報を用いるように構成している。これにより、都度、データの消去を行わなくても、適切な情報を用いることができる。

本実施形態では、不揮発性メモリ６７には、複数の仮想セクタ０～ｎが設けられている。制御部６０は、電源失陥情報を空いている仮想セクタに記憶し、有効化情報を制御することで有効データを判別する。これにより、書き込みエリアのデータを消去してから書き込みをする場合と比較し、電源失陥情報の書き込みに要する時間を短縮することができる。

また、制御部６０は、始動スイッチ９０１がオフされるまでの期間において、有効データが記憶されている箇所を除く少なくとも１つの仮想セクタのデータ消去を行う。なお、始動スイッチ９０１がオフされるまでの期間の処理には、電源オフ時動作であるＩＧ－ＯＦＦシーケンスも含むものとする。これにより、始動スイッチ９０１がオンされたときに電源失陥情報を記憶する領域に確実に空き領域を確保することができる。また上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
第３実施形態を図７～図９に示す。図７に示すように、本実施形態では、不揮発性メモリ６７の少なくとも１つの仮想セクタのデータ領域には、複数（図７の例では２つ）の電源失陥情報領域ａ、ｂが設けられている。当該仮想セクタを用いる場合、情報領域ａ、ｂのうち情報領域ａを優先的に使用するものとして説明する。

本実施形態の電源失陥情報保持処理を図８のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ４０１、Ｓ４０２の処理は、図４中のＳ２０１、Ｓ２０２の処理と同様である。電源失陥情報を取得したと判断された場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）に移行するＳ４０３では、制御部６０は、図４中のＳ２０７と同様、ＩＧオフ中に回転角センサ３０の電源失陥があったか否か判断する。電源失陥があったと判断された場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、Ｓ４０６へ移行する。電源失陥がなかったと判断された場合（Ｓ４０３：ＮＯ）、Ｓ４０４へ移行する。

制御部６０は、Ｓ４０４にて空きセクタＸを探索し、Ｓ４０５にて空きセクタＸの情報領域ａに、今回取得された電源失陥情報、すなわち電源失陥履歴がない旨の情報を記憶する。

Ｓ４０６では、制御部６０は、現在の有効セクタＹを探索する。有効セクタＹにおいては、情報領域ａに電源失陥情報が記憶されている。Ｓ４０７では、制御部６０は、有効セクタＹの情報領域ａの有効化フラグを無効化する。Ｓ４０８では、制御部６０は、有効セクタＹの情報領域ｂに、今回取得された電源失陥に係る情報、および、代替制御に係る補正情報等を記憶する。

Ｓ４０９では、制御部６０は、動作電圧が安定しているか否か判断する。ここでは、バッテリ電圧等の電圧値そのものをモニタしてもよいし、例えばクランキングに要する時間が経過した場合、動作電圧が安定していると判定するようにしてもよい。動作電圧が安定していないと判断された場合（Ｓ４０９：ＮＯ）、この判断処理を繰り返す。動作電圧が安定していると判断された場合（Ｓ４０９：ＹＥＳ）、Ｓ４１０へ移行する。

Ｓ４１０では、制御部６０は、現在の有効セクタＹの情報領域ｂの情報を、空きセクタＸの情報領域ａにコピーする。Ｓ４１１では、制御部６０は、現在の有効セクタＹの情報領域ｂの有効化フラグを無効化する。Ｓ４１２では、制御部６０は、現在の有効セクタＹを無効化し、情報をコピーしたセクタＸを有効化する。

情報読み出し処理を図９のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ７０１では、制御部６０は、不揮発性メモリ６７の有効セクタを探索する。Ｓ７０２では、制御部６０は、探索された有効セクタの情報領域ａが有効か否か判断する。情報領域ａが有効であると判断された場合（Ｓ７０２：ＹＥＳ）、Ｓ７０３へ移行し、情報領域ａの情報を各種制御等に用いる。情報領域ａが無効であると判断された場合（Ｓ７０２：ＮＯ）、Ｓ７０４へ移行する。

Ｓ７０４では、制御部６０は、情報領域ｂが有効か否か判断する。情報領域ｂが有効であると判断された場合（Ｓ７０４：ＹＥＳ）、Ｓ７０５へ移行し、情報領域ｂの情報を各種制御等に用いる。情報領域ｂが無効であると判断された場合（Ｓ７０４：ＮＯ）、Ｓ７０６へ移行する。Ｓ７０６では、制御部６０は、有効データがないので、エラー通知を行う。

本実施形態では、不揮発性メモリ６７の各仮想セクタにおいて、有効化フラグおよび電源失陥情報が複数書き込めるように構成されている。これにより、電源失陥情報を取得したタイミングでのデータ消去を行うことなく、適切に情報を記憶することができる。また上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第４実施形態）
第４実施形態の電源失陥情報保持処理を図１０のフローチャートに基づいて説明する。本実施形態では、電圧低下によるリセットが生じる虞のあるクランキングのタイミングを避けて電源失陥情報の記憶と復帰信号の送信を行う。

Ｓ５０１、Ｓ５０２の処理は、図４中のＳ２０１、Ｓ２０２の処理と同様である。Ｓ５０３では、制御部６０は、ＩＧオフ中の電源失陥の有無を判定する。Ｓ５０４の処理は、図８中のＳ４０９の処理と同様、制御部６０は、動作電圧が安定しているか否か判断する。動作電圧が安定していないと判断された場合（Ｓ５０４：ＮＯ）、この判断処理を繰り返す。動作電圧が安定していると判断された場合（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、Ｓ５０５へ移行する。

Ｓ５０５の処理は、図４中のＳ２０７の処理と同様であり、電源失陥がなかったと判断された場合（Ｓ５０５：ＮＯ）、Ｓ５０７へ移行し、電源失陥があったと判断された場合（Ｓ５０５：ＹＥＳ）、Ｓ５０６へ移行し、代替情報制御を行う。ここでは、代替情報制御として、図４のＳ２０８と同様、外部情報を用いた絶対角演算、および、車両直進時に基準位置を合わせる補正処理を行う。

Ｓ５０７では、制御部６０は、電源失陥情報、および、電源失陥があった場合の補正値等の代替情報制御に係る情報を不揮発性メモリ６７に記憶する。不揮発性メモリ７６への記憶手法は問わず、例えば第２実施形態や第３実施形態の手法を採用可能である。図１１のＳ６０９等も同様である。

Ｓ５０８では、制御部６０は、復帰信号を回転角センサ３０に送信する。図８では、クランキング完了後、不揮発性メモリへの記憶と連続的に復帰信号の送信を行うものとして記載しているが、復帰信号の送信は、クランキング完了後であれば任意のタイミングでよく、例えば時間に余裕のあるＩＧオフシーケンスにて実施してもよい。

制御部６０は、バッテリ９００を共用する他の装置の駆動による電圧低下期間が完了した後、電源失陥情報を不揮発性メモリ６７に記憶し、その後、復帰信号を回転角センサ３０に送信する。なお、電圧低下期間中においても、電源失陥の有無に係る判定は行われる。これにより、例えばクランキング等でのバッテリ電圧の低下により制御部６０がリセットされた場合であっても、回転角センサ３０側にて電源失陥情報を保持することができる。

通信部６９は、始動スイッチ９０１をオフにするときの電源オフ動作時処理にて復帰信号を回転角センサ３０に送信するようにしてもよい。上記実施形態の復帰信号送信についても同様である。これにより、比較的演算負荷が大きい、始動スイッチ９０１オン直後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。

（第５実施形態）
第５実施形態による電源失陥情報保持処理を図１１のフローチャートに基づいて説明する。本実施形態では、回転角センサ３０の揮発性メモリ３５６は、複数のメモリ領域ｐ、ｑが設けられている。複数のメモリ領域ｐ、ｑには、電源失陥が生じた場合、同時に初期値「０」になることでフラグがセットされる。また、正常値「１」に復帰させることでの電源失陥フラグのリセットは、メモリ領域ｐ、ｑ毎に個別に実施可能である。ここでは、メモリ領域ｐ、ｑが各１ずつであるものとして説明するが、複数であってもよく、領域数が異なっていてもよい。

Ｓ６０１、Ｓ６０２は、図４中のＳ２０１、Ｓ２０２の処理と同様である。電源失陥情報を取得したと判断された場合（Ｓ６０２：ＹＥＳ）に移行するＳ６０３では、制御部６０は、メモリ領域ｐに対する復帰信号を送信する。これにより、回転角センサ３０では、電源失陥が解消していればメモリ領域ｐが正常値「１」に復帰する。

一方、バッテリ給電線Ｌｂの断線等により、電源失陥が継続している場合、メモリ領域ｐは初期値「０」が維持される。なお、電源失陥が継続していたとしても、ＩＧオンによりＩＧ経由にて電力が供給されれば、回転角センサ３０は動作可能である。また、この段階では、メモリ領域ｑに係る復帰処理は行われず、ＩＧオフ中に電源失陥が生じており、初期値「０」である場合はその状態が維持される。

Ｓ６０４では、制御部６０は、ＩＧオフ中に回転角センサ３０の電源失陥があったか否か判断する。ＩＧオフ中の電源失陥がなかったと判断された場合（Ｓ６０４：ＮＯ）、Ｓ６０９へ移行し、電源失陥の有無に係る情報を不揮発性メモリ６７に記憶する。ＩＧオフ中の電源失陥があったと判断された場合（Ｓ６０４：ＹＥＳ）、Ｓ６０５へ移行する。

Ｓ６０５では、制御部６０は、回転角センサ３０からメモリ領域ｐの電源失陥フラグを読み出す。Ｓ６０６では、制御部６０は、メモリ領域ｐの電源失陥フラグがセットされているか否か判断する。電源失陥フラグがセットされていると判断された場合（Ｓ６０６：ＹＥＳ）、Ｓ６１１へ移行する。電源失陥フラグがセットされていないと判断された場合（Ｓ６０６：ＮＯ）、Ｓ６０７へ移行する。

Ｓ６０７では、復帰信号の送信により、メモリ領域ｐの電源失陥フラグがリセットされているので、制御部６０は、回転角センサ３０において、ＩＧオフ中の電源失陥履歴があり、電源失陥は解消していると判定する。

制御部６０は、Ｓ６０８にて代替情報制御を行い、Ｓ６０９にて電源失陥の有無に係る情報、および、電源失陥があった場合の補正値等の情報を不揮発性メモリ６７に記憶する。Ｓ６１０では、制御部６０は、メモリ領域ｑに対する復帰信号を送信する。なお、メモリ領域ｑに対する復帰信号の送信タイミングは、不揮発性メモリ６７にデータを記憶させた後であれば、任意のタイミングで実施可能である。

復帰信号を送信した後もメモリ領域ｐの電源失陥フラグがセットされている場合（Ｓ６０６：ＹＥＳ）に移行するＳ６１１では、制御部６０は、回転角センサ３０において電源失陥が継続していると判定する。制御部６０は、Ｓ６１２にて異常時処置を行い、Ｓ６１３にて、回転角センサ３０にて電源失陥が継続している旨の異常情報を不揮発性メモリ６７に記憶する。

本実施形態では、制御部６０は、復帰信号を送信した後、回転角センサ３０から電源失陥情報を再取得し、再取得された電源失陥情報に基づき、回転角センサ３０にて電源失陥が継続しているか否か判定する。復帰信号を送信しても電源失陥フラグがリセットされない場合、電源失陥状態が継続していることを確認することができる。

電源失陥判定回路３５５は、電源失陥情報を記憶する記憶領域が複数設けられた揮発性メモリ３５６を有する。複数の記憶領域は、電源失陥が生じた場合、電源失陥が報じた旨の情報が同時に記憶される。なお、「同時」とは電源失陥が生じたことを記憶可能な程度のずれは許容されるものとする。また、複数の記憶領域は、復帰信号に応じて領域ごとに異なるタイミングにてリセット可能である。

また、制御部６０は、一部の記憶領域に対する復帰信号を、不揮発性メモリ６７への電源失陥情報を記憶させる前に送信する。これにより、ＩＧオフ中における回転角センサ３０の電源失陥の有無を速やかに判定可能である。また、不揮発性メモリ６７への電源失陥情報を記憶させる前に、クランキングによる電圧低下にて制御部６０がリセットされたとしても、メモリ領域ｑの電源失陥情報が保持されているため、制御部６０のリセット後に再度電源失陥情報を取得することで、ＩＧオフ時の電源失陥に係る情報を適切に取得することができる。

また、電源失陥情報を不揮発性メモリ６７に記憶する前に復帰信号を送信したメモリ領域ｐの電源失陥フラグ状態を確認することで、回転角センサ３０にて電源失陥が継続しているか否かを速やかに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。

実施形態では、回転角センサ３０が「センサ部」、角度演算部３５２および回転回数演算部３５３が「センサ情報演算部」、揮発性メモリ３５６が「記憶部」、通信部３５９が「センサ側通信部」、通信部６９が「制御部側通信部」、モータ８０が「制御対象」に対応する。また、補正情報が「代替情報制御に係る情報」に対応する。

（他の実施形態）
上記実施形態では、１つの回転角センサに対し、１つの制御部が設けられており、アナログデジタル混載の構成となっている。他の実施形態では、回転角センサと制御部との組み合わせが複数であってもよいし、１つの回転角センサの検出値を複数の制御部で共用してもよいし、１つの制御部に対して複数の回転角センサが設けられていてもよい。また、回転角センサと制御部との通信は、アナログデジタル混載に限らず、デジタル通信のみであってもよい。

上記実施形態では、センサ装置は、モータの回転を検出するものである。他の実施形態では、センサ装置は、例えばトルクセンサやステアリングセンサ等、モータ回転角センサ以外のものであってもよい。

上記実施形態では、モータは三相ブラシレスモータである。他の実施形態では、モータ部は、三相ブラシレスモータに限らず、どのようなモータであってもよい。また、モータ部は、モータ（電動機）に限らず、発電機であってもよいし、電動機および発電機の機能を併せ持つ所謂モータジェネレータであってもよい。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に適用される。他の実施形態では、センサ装置を電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。

本発明の特徴は、例えば以下の通りとしてもよい。「前記不揮発性メモリには、複数の仮想セクタが設けられており、前記制御部は、前記電源失陥情報を空いている前記仮想セクタに記憶し、有効化情報を制御することで有効データを判別する請求項１～４のいずれか一項に記載のセンサ装置。」、「前記制御部は、前記復帰信号を送信した後、前記センサ部から前記電源失陥情報を再取得し、再取得された前記電源失陥情報に基づき、前記センサ部にて前記電源失陥が継続しているか否か判定する請求項１～６のいずれか一項に記載のセンサ装置。」、「前記電源失陥判定回路は、前記電源失陥情報を記憶するメモリ領域が複数設けられた記憶部（３５６）を有し、複数の前記メモリ領域は、前記電源失陥が生じた場合、前記電源失陥が生じた旨の情報が同時に記憶され、前記復帰信号に応じて領域ごとに異なるタイミングでリセット可能である請求項１～７のいずれか一項に記載のセンサ装置。」である。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。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・・・センサ装置
３０・・・回転角センサ（センサ部） ３１～３３・・・検出素子
３５２・・・角度演算部（センサ情報演算部）
３５３・・・回転回数演算部（センサ情報演算部）
３５５・・・電源失陥判定回路 ３５６・・・揮発性メモリ（記憶部）
３５９・・・通信部（センサ側通信部）
６０・・・制御部 ６５・・・制御演算部
６７・・・不揮発性メモリ ６９・・・通信部（制御部側通信部）
８０・・・モータ（検出対象）
９００・・・バッテリ ９０１・・・始動スイッチ

Claims (9)

1. 検出対象（８０）の動作に応じた物理量の変化を検出する検出素子（３１～３３）、始動スイッチ（９０１）を経由しないバッテリ給電線（Ｌｂ）からの電力が供給されなくなる電源失陥を判定可能である電源失陥判定回路（３５５）、および、前記電源失陥が生じたか否かに係る電源失陥情報を含むセンサ情報を送信するセンサ側通信部（３５９）を有し、前記始動スイッチがオフされている間においても前記バッテリ給電線からの給電により少なくとも一部の動作を継続可能なセンサ部（３０）と、
   前記センサ部から前記センサ情報を受信し、前記電源失陥情報のリセットを指令する復帰信号を前記センサ部に送信する制御部側通信部（６９）、前記センサ情報を用いて制御演算を行う制御演算部（６５）、および、前記電源失陥情報を記憶する不揮発性メモリ（６７）を有し、前記始動スイッチを経由して供給される電力で動作する制御部（６０）と、
   を備え、
   前記制御部は、前記始動スイッチがオフされていた間の前記電源失陥情報を前記センサ部から取得し、前記電源失陥情報を前記不揮発性メモリに記憶した後に、前記復帰信号を前記センサ部に送信するセンサ装置。
2. 前記制御演算部は、前記センサ部において前記始動スイッチがオフされている間に前記電源失陥が生じていた場合、前記センサ部以外の外部装置（５００）から取得される代替情報を用いた代替情報制御を行い、
   前記不揮発性メモリには、前記代替情報制御に係る情報が記憶される請求項１に記載のセンサ装置。
3. 前記制御部は、バッテリ（９００）を共用する他の装置の駆動による電圧低下期間が完了した後、前記電源失陥情報を前記不揮発性メモリに記憶する請求項１または２に記載のセンサ装置。
4. 前記制御部側通信部は、前記始動スイッチをオフにするときの電源オフ動作時処理にて前記復帰信号を前記センサ部に送信する請求項１または２に記載のセンサ装置。
5. 前記不揮発性メモリには、複数の仮想セクタが設けられており、
   前記制御部は、前記電源失陥情報を空いている前記仮想セクタに記憶し、有効化情報を制御することで有効データを判別する請求項１に記載のセンサ装置。
6. 前記制御部は、前記始動スイッチがオフされるまでの期間において、有効データが記憶されている箇所を除く少なくとも１つの前記仮想セクタのデータ消去を行う請求項５に記載のセンサ装置。
7. 前記制御部は、前記復帰信号を送信した後、前記センサ部から前記電源失陥情報を再取得し、再取得された前記電源失陥情報に基づき、前記センサ部にて前記電源失陥が継続しているか否か判定する請求項１に記載のセンサ装置。
8. 前記電源失陥判定回路は、前記電源失陥情報を記憶するメモリ領域が複数設けられた記憶部（３５６）を有し、
   複数の前記メモリ領域は、前記電源失陥が生じた場合、前記電源失陥が生じた旨の情報が同時に記憶され、前記復帰信号に応じて領域ごとに異なるタイミングでリセット可能である請求項１または７に記載のセンサ装置。
9. 前記制御部は、一部の前記メモリ領域に対する前記復帰信号を、前記不揮発性メモリへ前記電源失陥情報を記憶させる前に送信する請求項８に記載のセンサ装置。

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