JP6394881B2 - Sensor system - Google Patents
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Description
本発明は、センサシステムに関する。 The present invention relates to a sensor system.
たとえば、特許文献1では、2つのトルク検出部を有しているセンサICが2つ設けられ、それぞれのセンサICでトルクを検出する。この構成では、それぞれのセンサICで検出されたトルクを異常判定することにより、正常に検出されたトルクと正常に検出されなかったトルクとを判定できる。そのため、たとえ一方のセンサICで正常なトルクを検出できなかったとしても、もう一方のセンサICで正常なトルクを検出することができる。そのため、より確実にトルクを検出することができる。 For example, in Patent Document 1, two sensor ICs having two torque detection units are provided, and torque is detected by each sensor IC. In this configuration, it is possible to determine the torque detected normally and the torque not detected normally by abnormally determining the torque detected by each sensor IC. Therefore, even if one sensor IC cannot detect a normal torque, the other sensor IC can detect a normal torque. Therefore, the torque can be detected more reliably.
特許文献1のように冗長化の観点から複数のセンサを設けることにより、確かに検出の信頼性が高められる。しかし、たとえば2つのセンサによって生成される2つのデジタル信号は、同じタイミングで外部へ出力される。そのため、2つのデジタル信号が同時に電磁ノイズなどの外乱の影響を受けるおそれがある。特に、デジタル通信では、たとえばデジタル信号の一部が欠けると、全く異なるデジタル信号となるおそれがある。その場合、冗長化していても、2つのデジタル信号が同様に全く異なるデジタル信号となり、比較しても一致するために異常なしと判断されるおそれがある。 By providing a plurality of sensors from the viewpoint of redundancy as in Patent Document 1, the reliability of detection is certainly improved. However, for example, two digital signals generated by two sensors are output to the outside at the same timing. Therefore, two digital signals may be simultaneously affected by disturbances such as electromagnetic noise. In particular, in digital communication, for example, if a part of a digital signal is missing, there is a possibility that a completely different digital signal is obtained. In that case, even if redundancy is used, the two digital signals are similarly completely different digital signals, and even if they are compared, there is a possibility that there is no abnormality because they match.
そのため、外乱によって冗長化した複数のデジタル通信が阻害されても、全てのデジタル通信が同様に阻害されないような工夫が要求されている。 Therefore, even if a plurality of digital communications made redundant by disturbance is inhibited, a device is required to prevent all the digital communications from being similarly inhibited.
上記目的を達成しうるセンサシステムは、同一の検出対象について同一の状態量を検出して、その検出結果に応じてそれぞれデジタル信号を生成する複数のセンサICと、前記複数のセンサICから前記デジタル信号を受け取る演算部と、を有している。前記複数のセンサICは、それぞれ異なるタイミングで前記デジタル信号を前記演算部へ出力している。 A sensor system that can achieve the above-described object includes a plurality of sensor ICs that detect the same state quantity for the same detection target and generate digital signals according to the detection results, and the digital signals from the plurality of sensor ICs. And an arithmetic unit that receives the signal. The plurality of sensor ICs output the digital signal to the arithmetic unit at different timings.
この構成によれば、センサICはそれぞれ異なるタイミングでデジタル信号を出力するため、外乱によって一のデジタル信号が影響を受けても、他のデジタル信号は影響を受けることを軽減できる。 According to this configuration, since the sensor ICs output digital signals at different timings, even if one digital signal is affected by disturbance, it is possible to reduce the influence of other digital signals.
前記複数のセンサICは、それぞれ前記デジタル信号を生成する検出部および前記デジタル信号を前記演算部へ出力する通信部を有している。複数の前記通信部の前記デジタル信号を前記演算部へ出力するタイミングに時間差を設けることにより、前記デジタル信号を前記演算部へ出力するタイミングを異ならせることが好ましい。 Each of the plurality of sensor ICs includes a detection unit that generates the digital signal and a communication unit that outputs the digital signal to the calculation unit. It is preferable that the timing at which the digital signal is output to the arithmetic unit is made different by providing a time difference in the timing at which the digital signals of the plurality of communication units are output to the arithmetic unit.
この構成によれば、複数の通信部のデジタル信号を出力するタイミングに時間差があるので、センサICの内部の構成によって、出力するタイミングをずらすことができる。
複数の前記通信部は、外部からの指令がそれぞれ入力されることにより、前記デジタル信号を前記演算部へ出力するのを開始してもよい。
According to this configuration, there is a time difference in the timing of outputting the digital signals of the plurality of communication units, so that the timing of output can be shifted depending on the internal configuration of the sensor IC.
The plurality of communication units may start outputting the digital signal to the arithmetic unit by receiving an external command.
この構成によれば、複数の通信部は同時に外部からの指令が入力され、演算部へデジタル信号を出力することを開始する。そのため、外部の装置にそれぞれの通信部の通信タイミングを調整する構成を設けなくてよい。 According to this configuration, the plurality of communication units simultaneously receive external commands and start outputting digital signals to the calculation unit. Therefore, it is not necessary to provide a configuration for adjusting the communication timing of each communication unit in an external device.
前記通信部は、前記デジタル信号を各通信部間でそれぞれ異なる通信フレームとなるように変換してもよい。
この構成によれば、前記デジタル信号をそれぞれ異なる通信フレームで通信することにより、たとえ同時に通信しても同時に外乱による影響を受けることを低減できる。
The communication unit may convert the digital signal so as to be a different communication frame between the communication units.
According to this configuration, by communicating the digital signals with different communication frames, it is possible to reduce the influence of disturbance even if they are simultaneously communicated.
前記同一の検出対象は、操舵トルクの印加を通じて捩れるトーションバーであってもよい。前記複数のセンサICはそれぞれ前記同一の状態量として前記トーションバーの捩れ量を検出してもよい。 The same detection target may be a torsion bar that is twisted through application of steering torque. The plurality of sensor ICs may detect the amount of twist of the torsion bar as the same state quantity.
この構成によれば、センサICは操舵トルクを検出するために設けられ、複数のセンサICはそれぞれトーションバーの捩れ量を検出することができる。
同一の検出対象について同一の状態量を検出して、その検出結果に応じてそれぞれデジタル信号を生成する複数のセンサICと、前記複数のセンサICから前記デジタル信号を受け取る演算部と、を備えている。前記複数のセンサICは、それぞれ前記デジタル信号を生成する検出部および前記デジタル信号を前記演算部へ出力する通信部を有している。複数の前記通信部は、前記デジタル信号をそれぞれ異なる通信フレームとなるように生成している。
According to this configuration, the sensor IC is provided to detect the steering torque, and each of the plurality of sensor ICs can detect the torsion amount of the torsion bar.
A plurality of sensor ICs that detect the same state quantity for the same detection target and generate digital signals according to the detection results; and an arithmetic unit that receives the digital signals from the plurality of sensor ICs. Yes. Each of the plurality of sensor ICs includes a detection unit that generates the digital signal and a communication unit that outputs the digital signal to the calculation unit. The plurality of communication units generate the digital signals so as to be different communication frames.
この構成によれば、センサICはそれぞれ異なる通信フレームでデジタル信号を出力するため、外乱によって一のデジタル信号が影響を受けても、他のデジタル信号は影響を受けることを軽減できる。 According to this configuration, since the sensor ICs output digital signals in different communication frames, even if one digital signal is affected by disturbance, it can be reduced that other digital signals are affected.
本発明に係るセンサシステムによれば、複数のセンサICにより生成されるデジタル信号にそれぞれ同様の異常が発生することをより軽減することができる。 According to the sensor system of the present invention, it is possible to further reduce occurrence of similar abnormalities in digital signals generated by a plurality of sensor ICs.
以下、センサシステムを車両のパワーステアリング装置のトルクセンサに適用した一実施形態について説明する。
図1に示すように、EPS10は運転者のステアリングホイール21の操作に基づいて転舵輪29を転舵させる操舵機構20、運転者のステアリング操作を補助する操舵補助機構30および操舵補助機構30を制御するECU(電子制御装置)40を備えている。
Hereinafter, an embodiment in which the sensor system is applied to a torque sensor of a power steering device for a vehicle will be described.
As shown in FIG. 1, the EPS 10 controls the steering mechanism 20 that steers the steered wheels 29 based on the operation of the driver's steering wheel 21, the steering assist mechanism 30 that assists the driver's steering operation, and the steering assist mechanism 30. ECU (electronic control unit) 40 is provided.
操舵機構20は、ステアリングホイール21およびステアリングホイール21と一体回転するステアリングシャフト22を備えている。ステアリングシャフト22は、ステアリングホイール21に連結されたコラムシャフト23、コラムシャフト23の下端部に連結されたインターミディエイトシャフト24およびインターミディエイトシャフト24の下端部に連結されたピニオンシャフト25から構成される。ピニオンシャフト25の下端部は、ピニオンシャフト25に交わる方向へ延びるラックシャフト26に連結されている。したがって、ステアリングシャフト22の回転運動は、ステアリングシャフト22の先端に設けられたピニオンギヤと、ラックシャフト26に刻まれたラックとからなるラックアンドピニオン機構27を介してラックシャフト26の軸方向の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動が、ラックシャフト26の両端にそれぞれ連結されたタイロッド28を介して左右の転舵輪29にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪29の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。 The steering mechanism 20 includes a steering wheel 21 and a steering shaft 22 that rotates integrally with the steering wheel 21. The steering shaft 22 includes a column shaft 23 connected to the steering wheel 21, an intermediate shaft 24 connected to the lower end portion of the column shaft 23, and a pinion shaft 25 connected to the lower end portion of the intermediate shaft 24. A lower end portion of the pinion shaft 25 is connected to a rack shaft 26 extending in a direction intersecting with the pinion shaft 25. Therefore, the rotational movement of the steering shaft 22 is caused by a reciprocating straight line in the axial direction of the rack shaft 26 via a rack and pinion mechanism 27 including a pinion gear provided at the tip of the steering shaft 22 and a rack carved in the rack shaft 26. Converted into movement. The reciprocating linear motion is transmitted to the left and right steered wheels 29 via the tie rods 28 respectively connected to both ends of the rack shaft 26, whereby the steered angle of the steered wheels 29 changes and the traveling direction of the vehicle changes. Be changed.
操舵補助機構30は、操舵補助力の発生源であるモータ31を備えている。モータ31の回転軸31aは、減速機構32を介してコラムシャフト23に連結されている。減速機構32はモータ31の回転を減速し、当該減速した回転力をコラムシャフト23に伝達する。すなわち、ステアリングシャフト22にモータ31の回転力(トルク)が操舵補助力として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。 The steering assist mechanism 30 includes a motor 31 that is a source of steering assist force. A rotation shaft 31 a of the motor 31 is connected to the column shaft 23 via a speed reduction mechanism 32. The reduction mechanism 32 reduces the rotation of the motor 31 and transmits the reduced rotational force to the column shaft 23. That is, the rotational force (torque) of the motor 31 is applied to the steering shaft 22 as a steering assist force, thereby assisting the driver's steering operation.
ECU40は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果に基づいてモータ31を制御する。各種のセンサとしては、たとえばトルクセンサ41、回転角センサ42、および車速センサ43がある。トルクセンサ41はコラムシャフト23に設けられ、回転角センサ42はモータ31に設けられている。トルクセンサ41は、運転者のステアリング操作に伴いステアリングシャフト22に付与される操舵トルクτを検出する。回転角センサ42は、回転軸31aの回転角θを検出する。車速センサ43は、車両の走行速度Vを検出する。ECU40は各センサの出力に基づいて、目標の操舵補助力を設定し、操舵補助力が目標操舵補助力となるようにモータ31に供給される電流をフィードバック制御する。なお、ECU40とトルクセンサ41とはセンサシステムを構成する。 The ECU 40 controls the motor 31 based on detection results of various sensors provided in the vehicle. Examples of various sensors include a torque sensor 41, a rotation angle sensor 42, and a vehicle speed sensor 43. The torque sensor 41 is provided on the column shaft 23, and the rotation angle sensor 42 is provided on the motor 31. The torque sensor 41 detects a steering torque τ applied to the steering shaft 22 in accordance with the driver's steering operation. The rotation angle sensor 42 detects the rotation angle θ of the rotation shaft 31a. The vehicle speed sensor 43 detects the traveling speed V of the vehicle. The ECU 40 sets a target steering assist force based on the output of each sensor, and feedback-controls the current supplied to the motor 31 so that the steering assist force becomes the target steering assist force. The ECU 40 and the torque sensor 41 constitute a sensor system.
次に、トルクセンサ41の構造について説明する。
図2(a)に示すように、コラムシャフト23は、ステアリングホイール21側のインプットシャフト23aとインターミディエイトシャフト24側のロアシャフト23bとをトーションバー23cを介して同一の軸m上で連結した構造からなる。ステアリングホイール21の操作に伴って、インプットシャフト23aに操舵トルクτが付与されると、この操舵トルクτがインプットシャフト23aからトーションバー23cを介してロアシャフト23bに伝達される際にトーションバー23cに捩れ変形が生じる。これにより、インプットシャフト23aとロアシャフト23bとの間に操舵トルクτに応じた相対的な回転変位が生じる。
Next, the structure of the torque sensor 41 will be described.
As shown in FIG. 2A, the column shaft 23 has a structure in which an input shaft 23a on the steering wheel 21 side and a lower shaft 23b on the intermediate shaft 24 side are connected on the same axis m via a torsion bar 23c. Consists of. When a steering torque τ is applied to the input shaft 23a in accordance with the operation of the steering wheel 21, the steering torque τ is transmitted to the lower shaft 23b from the input shaft 23a via the torsion bar 23c. Torsional deformation occurs. As a result, a relative rotational displacement corresponding to the steering torque τ occurs between the input shaft 23a and the lower shaft 23b.
トルクセンサ41は、インプットシャフト23aの下端部の外周と嵌合される保持部材50と、ロアシャフト23bに固定され、保持部材50の外周面と所定の隙間を隔てて囲むように対向する円環状の2つのヨーク51,52とを有している。保持部材50の外周面には、N極およびS極の各磁極が周方向に交互に配置される多極磁石50aが設けられている。 The torque sensor 41 is an annular ring fixed to the outer periphery of the lower end portion of the input shaft 23a and fixed to the lower shaft 23b and facing the outer peripheral surface of the holding member 50 with a predetermined gap therebetween. The two yokes 51 and 52 are provided. On the outer peripheral surface of the holding member 50, a multipolar magnet 50a in which the magnetic poles of the N pole and the S pole are alternately arranged in the circumferential direction is provided.
第1のヨーク51は図中の上側に、第2のヨーク52は図中の下側に位置する。第1のヨーク51の内周面には、軸mに沿って下方に延びる複数の爪部51aが形成されている。第2のヨーク52の内周面には、軸mに沿って上方に延びる複数の爪部52aが形成されている。2つのヨーク51,52は、それぞれの爪部51a,52aを交互に噛み合わせる形で、軸mに沿う方向において対向して配置される。 The first yoke 51 is located on the upper side in the figure, and the second yoke 52 is located on the lower side in the figure. A plurality of claw portions 51 a extending downward along the axis m are formed on the inner peripheral surface of the first yoke 51. A plurality of claw portions 52 a extending upward along the axis m are formed on the inner peripheral surface of the second yoke 52. The two yokes 51 and 52 are arranged to face each other in the direction along the axis m in such a manner that the respective claw portions 51a and 52a are alternately meshed with each other.
トルクセンサ41は、第1のヨーク51の周面と所定の隙間を隔ててその周囲を囲むように配置される円環状の第1の集磁リング53、および第2のヨーク52の周面と所定の間隔を隔ててその周囲を囲むように配置される円環状の第2の集磁リング54を備えている。なお、集磁リング53,54は磁性材料からなる。 The torque sensor 41 includes an annular first magnetism collecting ring 53 disposed so as to surround the periphery of the first yoke 51 with a predetermined gap therebetween, and a periphery of the second yoke 52. An annular second magnetism collecting ring 54 is provided so as to surround the periphery thereof at a predetermined interval. The magnetism collecting rings 53 and 54 are made of a magnetic material.
図2(b)に拡大して示すように、第1の集磁リング53および第2の集磁リング54は、それぞれ軸mに沿う方向において互いに対向している。第1の集磁リング53の下部には2つの集磁部53a,53bが設けられている。これら集磁部53a,53bは第1の集磁リング53の円周方向において間隔をおいて、かつ第1の集磁リング53の半径方向における外側へ向けて突出して設けられている。第2の集磁リング54にも第1の集磁リング53と同様の2つの集磁部54a,54bが設けられている。2つの集磁部53a,54aは軸mに沿う方向において互いに対向している。同様に、2つの集磁部53b,54bも軸mに沿う方向において互いに対向している。集磁部53a,54aの間には第1のセンサIC60が、集磁部53b,54bの間には第2のセンサIC70が配置されている。第1のセンサIC60および第2のセンサIC70は、それぞれ自身に付与される磁気の強度に応じた電気信号を生成する。 As shown in an enlarged view in FIG. 2B, the first magnetism collecting ring 53 and the second magnetism collecting ring 54 are opposed to each other in the direction along the axis m. Two magnetism collecting portions 53 a and 53 b are provided below the first magnetism collecting ring 53. The magnetic flux collecting portions 53 a and 53 b are provided so as to protrude toward the outer side in the radial direction of the first magnetic flux collecting ring 53 with an interval in the circumferential direction of the first magnetic flux collecting ring 53. The second magnetism collecting ring 54 is also provided with two magnetism collecting portions 54 a and 54 b similar to the first magnetism collecting ring 53. The two magnetic flux collectors 53a and 54a face each other in the direction along the axis m. Similarly, the two magnetic flux collectors 53b and 54b are also opposed to each other in the direction along the axis m. A first sensor IC 60 is disposed between the magnetic flux collectors 53a and 54a, and a second sensor IC 70 is disposed between the magnetic flux collectors 53b and 54b. Each of the first sensor IC 60 and the second sensor IC 70 generates an electrical signal corresponding to the magnetic strength applied to itself.
このトルクセンサ41では、インプットシャフト23aに操舵トルクτが入力されることにより、インプットシャフト23aとロアシャフト23bとの間に相対的な回転変位が生じる。このような相対的な回転変位が生じると、保持部材50とヨーク51,52との位置関係が変化するため、各ヨーク51,52に集磁される磁気の強さが変化する。そのため、第1のセンサIC60、第2のセンサIC70へ作用する磁気の強度も変化する。第1のセンサIC60、第2のセンサIC70は、インプットシャフト23a,ロアシャフト23bとの相対的な回転変位に応じた電気信号、すなわちトーションバー23cの捩れ角に応じた電気信号を生成する。 In the torque sensor 41, when the steering torque τ is input to the input shaft 23a, a relative rotational displacement is generated between the input shaft 23a and the lower shaft 23b. When such relative rotational displacement occurs, the positional relationship between the holding member 50 and the yokes 51 and 52 changes, so that the strength of magnetism collected by the yokes 51 and 52 changes. For this reason, the intensity of magnetism acting on the first sensor IC 60 and the second sensor IC 70 also changes. The first sensor IC 60 and the second sensor IC 70 generate an electrical signal corresponding to the relative rotational displacement of the input shaft 23a and the lower shaft 23b, that is, an electrical signal corresponding to the torsion angle of the torsion bar 23c.
次に、第1のセンサIC60,第2のセンサIC70の構造について詳述する。
図3に示すように、第1のセンサIC60は、第1検出部61と、第2検出部62と、不揮発性のメモリ63と、発振器64と、第1通信部65とを有している。
Next, the structure of the first sensor IC 60 and the second sensor IC 70 will be described in detail.
As shown in FIG. 3, the first sensor IC 60 includes a first detection unit 61, a second detection unit 62, a nonvolatile memory 63, an oscillator 64, and a first communication unit 65. .
第1検出部61は、磁気検出素子としての第1ホール素子61aと、温度センサ61bと、第1A/D変換部(アナログ/デジタル変換部)61cとを有している。第1ホール素子61aは、自身に付与される磁気の強度に応じたホール電圧を生成する。温度センサ61bは、第1ホール素子61aおよび多極磁石50aの温度を検出する。第1A/D変換部61cとしては、たとえばデジタルシグナルプロセッサ(DSP)が用いられる。第1A/D変換部61cは第1ホール素子61aにより生成されるアナログ信号であるホール電圧をデジタル信号に変換する。第1A/D変換部61cは、発振器64により生成されるクロック信号に基づいてデジタル信号を生成する。 The first detection unit 61 includes a first Hall element 61a as a magnetic detection element, a temperature sensor 61b, and a first A / D conversion unit (analog / digital conversion unit) 61c. The first Hall element 61a generates a Hall voltage corresponding to the magnetic strength applied to itself. The temperature sensor 61b detects the temperature of the first hall element 61a and the multipolar magnet 50a. As the first A / D converter 61c, for example, a digital signal processor (DSP) is used. The first A / D converter 61c converts the Hall voltage, which is an analog signal generated by the first Hall element 61a, into a digital signal. The first A / D conversion unit 61 c generates a digital signal based on the clock signal generated by the oscillator 64.
第1A/D変換部61cは、デジタル信号を生成する際、アナログ信号に対する補正処理を行う。たとえば第1ホール素子61aおよび多極磁石50aは、それぞれ温度依存性を有する。このため、第1A/D変換部61cは、温度に基づきアナログ信号(ホール電圧)を補正することが好ましい。第1A/D変換部61cは、温度センサ61bおよびメモリ63から信号処理に必要な情報を読み込む。メモリ63には、温度補正値などの補正に必要な各種情報が予め記憶されている。第1A/D変換部61cは、メモリ63から読み込んだ情報に基づいて第1ホール素子61aにより生成されるアナログ信号を補正して、当該補正されたアナログ信号をデジタル信号である検出信号S1へ変換する。検出信号S1は、トーションバー23cの捩れ角に比例して変化する信号である。 The first A / D converter 61c performs a correction process on the analog signal when generating the digital signal. For example, the first Hall element 61a and the multipolar magnet 50a each have temperature dependency. For this reason, it is preferable that the first A / D converter 61c corrects the analog signal (Hall voltage) based on the temperature. The first A / D converter 61 c reads information necessary for signal processing from the temperature sensor 61 b and the memory 63. The memory 63 stores various information necessary for correction such as temperature correction values in advance. The first A / D converter 61c corrects the analog signal generated by the first Hall element 61a based on the information read from the memory 63, and converts the corrected analog signal into a detection signal S1 that is a digital signal. To do. The detection signal S1 is a signal that changes in proportion to the twist angle of the torsion bar 23c.
第2検出部62は第1検出部61と同様の構成を有している。すなわち、第2検出部62は、第2ホール素子62aと、温度センサ62bと、および第2A/D変換部62cを有している。ただし、第2ホール素子62aは第1検出部61の第1ホール素子61aと異なる電圧信号を生成する。図4(a)に示すように、第1ホール素子61aは、自身に作用する磁気の強さに対して正の相関関係を有するアナログ信号を生成する。これに対し、第2ホール素子62aは、第1ホール素子61aと逆の相関関係、つまり作用する磁気の強さに対して負の相関関係を有するアナログ信号を生成する。そして、図4(b)に示すように、第1ホール素子61aのアナログ信号と、第2ホール素子62aのアナログ信号との和の値は、作用する磁気の強さによらず許容される誤差の範囲内で一定の値となる。 The second detection unit 62 has the same configuration as the first detection unit 61. That is, the second detection unit 62 includes a second Hall element 62a, a temperature sensor 62b, and a second A / D conversion unit 62c. However, the second Hall element 62 a generates a voltage signal different from that of the first Hall element 61 a of the first detection unit 61. As shown in FIG. 4A, the first Hall element 61a generates an analog signal having a positive correlation with the magnetic strength acting on the first Hall element 61a. On the other hand, the second Hall element 62a generates an analog signal having a negative correlation with the inverse correlation with the first Hall element 61a, that is, the strength of the acting magnetism. As shown in FIG. 4B, the sum of the analog signal of the first Hall element 61a and the analog signal of the second Hall element 62a is an allowable error regardless of the strength of the acting magnetic field. It becomes a constant value within the range.
第1通信部65は、第1A/D変換部61cおよび第2A/D変換部62cによりそれぞれ生成されるデジタル信号を所定の通信フレームを持った検出信号S1に変換する。また第1通信部65は、ECU40との間で双方向通信を行う。さらに、第1通信部65は、ECU40からの要求があるまで検出信号S1を記憶(保持)する、いわゆるレジスタとしての機能を有する。 The first communication unit 65 converts the digital signals respectively generated by the first A / D conversion unit 61c and the second A / D conversion unit 62c into a detection signal S1 having a predetermined communication frame. The first communication unit 65 performs bidirectional communication with the ECU 40. Further, the first communication unit 65 has a function as a so-called register that stores (holds) the detection signal S1 until a request from the ECU 40 is received.
第2のセンサIC70は第1のセンサIC60と基本的には同一の構成を有している。すなわち、第2のセンサIC70は、第1検出部61と同一の第3検出部71、第2検出部62と同一の第4検出部72、メモリ73、発振器74、および第2通信部75に加えて、遅延部76を有している。 The second sensor IC 70 has basically the same configuration as the first sensor IC 60. That is, the second sensor IC 70 includes a third detection unit 71 that is the same as the first detection unit 61, a fourth detection unit 72 that is the same as the second detection unit 62, a memory 73, an oscillator 74, and a second communication unit 75. In addition, a delay unit 76 is provided.
図4(a)のグラフに示すように、第3ホール素子71aは第1ホール素子61aと、第4ホール素子72aは第2ホール素子62aと同様の電気的特性(出力特性)を有している。そのため、図4(b)のグラフに示されるように、第3ホール素子71aと第4ホール素子72aとのアナログ信号の和の値は、作用する磁気の強さによらずに許容される誤差の範囲内で一定の値となる。 As shown in the graph of FIG. 4A, the third Hall element 71a has the same electrical characteristics (output characteristics) as the first Hall element 61a, and the fourth Hall element 72a has the same electrical characteristics (output characteristics) as the second Hall element 62a. Yes. Therefore, as shown in the graph of FIG. 4B, the sum of the analog signals of the third Hall element 71a and the fourth Hall element 72a is an allowable error regardless of the strength of the acting magnetism. It becomes a constant value within the range.
遅延部76としては遅延回路や抵抗器が用いられる。遅延部76は第2通信部75により生成される検出信号S2の出力タイミングを所定の遅延時間dtだけ遅延させる。当該遅延時間dtの分だけ、第2通信部75における検出信号S2の出力タイミングは、第1通信部65における検出信号S1の出力タイミングと異なる。 As the delay unit 76, a delay circuit or a resistor is used. The delay unit 76 delays the output timing of the detection signal S2 generated by the second communication unit 75 by a predetermined delay time dt. The output timing of the detection signal S2 in the second communication unit 75 is different from the output timing of the detection signal S1 in the first communication unit 65 by the delay time dt.
ECU40は、2つのセンサIC60,70から出力される検出信号S1,S2に基づいてトーションバー23cの捩れ角を求める。そして、ECU40は、演算された捩れ角にトーションバー23cのばね定数を乗算することにより、操舵トルクτを演算する。また、ECU40は検出信号S1,S2および操舵トルクτの異常判定を行い、それぞれ正常と判定されるとき、当該操舵トルクτを用いてモータ31を制御する。 The ECU 40 obtains the torsion angle of the torsion bar 23c based on the detection signals S1 and S2 output from the two sensor ICs 60 and 70. Then, the ECU 40 calculates the steering torque τ by multiplying the calculated torsion angle by the spring constant of the torsion bar 23c. The ECU 40 determines whether the detection signals S1 and S2 and the steering torque τ are abnormal, and controls the motor 31 using the steering torque τ when it is determined to be normal.
以上、説明した本実施形態のセンサシステムの作用について説明する。
ステアリング操作に伴って、ステアリングホイール21が回転すると、インプットシャフト23aに操舵トルクτが作用する。操舵トルクτがトーションバー23cを介してインプットシャフト23aからロアシャフト23bに伝達される際に、トーションバー23cには捩れ変形が生じる。インプットシャフト23aとロアシャフト23bとの間に相対的な回転変位が生じると、保持部材50とヨーク51,52との位置関係が変化し、第1のセンサIC60、第2のセンサIC70へ作用する磁気の強さも変化する。各ホール素子は作用する磁気の強さに対応して出力するホール電圧が変化する。そのため、インプットシャフト23aとロアシャフト23bとの間の相対的な回転変位により、各ホール素子の出力するホール電圧は変化する。
The operation of the sensor system of the present embodiment described above will be described.
When the steering wheel 21 rotates with the steering operation, a steering torque τ acts on the input shaft 23a. When the steering torque τ is transmitted from the input shaft 23a to the lower shaft 23b via the torsion bar 23c, torsional deformation occurs in the torsion bar 23c. When a relative rotational displacement occurs between the input shaft 23a and the lower shaft 23b, the positional relationship between the holding member 50 and the yokes 51 and 52 changes and acts on the first sensor IC 60 and the second sensor IC 70. Magnetic strength also changes. Each Hall element changes the output Hall voltage in accordance with the strength of the magnetic field applied. Therefore, the Hall voltage output by each Hall element changes due to the relative rotational displacement between the input shaft 23a and the lower shaft 23b.
第1のセンサIC60の第1検出部61では、第1ホール素子61aのホール電圧の変化を検出する。第1ホール素子61aの出力と、温度センサ61bの温度とを用いて、第1A/D変換部61cは補正を行い、アナログ信号(ホール電圧)からデジタル信号を生成する。同様に、第2検出部62、第3検出部71、および第4検出部72でも第2〜第4ホール素子62a,71a,72aのホール電圧の変化を検出する。第2〜第4A/D変換部62c,71c,72cは、これらホール電圧を補正したうえでデジタル信号に変換する。このように、生成されたデジタル信号は、第1のセンサIC60では第1通信部65へ、第2のセンサIC70では第2通信部75へ出力される。 The first detection unit 61 of the first sensor IC 60 detects a change in the Hall voltage of the first Hall element 61a. The first A / D converter 61c performs correction using the output of the first Hall element 61a and the temperature of the temperature sensor 61b, and generates a digital signal from the analog signal (Hall voltage). Similarly, the second detector 62, the third detector 71, and the fourth detector 72 also detect changes in the Hall voltage of the second to fourth Hall elements 62a, 71a, 72a. The second to fourth A / D converters 62c, 71c, 72c correct these Hall voltages and convert them into digital signals. In this way, the generated digital signal is output to the first communication unit 65 in the first sensor IC 60 and to the second communication unit 75 in the second sensor IC 70.
第1通信部65は第1検出部61および第2検出部62から取得したデジタル信号から、所定の通信フレームをもった検出信号S1を生成する。同様に、第2通信部75は第3検出部71および第4検出部72から取得したデジタル信号から、所定の通信フレームをもった検出信号S2を生成する。第1通信部65および第2通信部75は、ECU40からのトリガーT1,T2が入力されるまで、それぞれ検出信号S1,S2を記憶する。なお、第1のセンサIC60で記憶される検出信号S1は、第2のセンサIC70で記憶される検出信号S2とは、それぞれ同一の値となる。同一の値とは、検出信号S1および検出信号S2が全く同じ値の場合だけでなく、許容される誤差の範囲内で検出信号S1および検出信号S2が同一な場合を含む。 The first communication unit 65 generates a detection signal S1 having a predetermined communication frame from the digital signals acquired from the first detection unit 61 and the second detection unit 62. Similarly, the second communication unit 75 generates a detection signal S2 having a predetermined communication frame from the digital signals acquired from the third detection unit 71 and the fourth detection unit 72. The first communication unit 65 and the second communication unit 75 store the detection signals S1 and S2 until the triggers T1 and T2 from the ECU 40 are input. Note that the detection signal S1 stored in the first sensor IC 60 has the same value as the detection signal S2 stored in the second sensor IC 70. The same value includes not only the case where the detection signal S1 and the detection signal S2 are exactly the same value but also the case where the detection signal S1 and the detection signal S2 are the same within an allowable error range.
ECU40は操舵トルクτの情報が必要な際に、トリガーT1,T2をそれぞれ第1通信部65および第2通信部75へと同時に出力する。第1通信部65および第2通信部75はトリガーT1,T2を受け取ると、記憶していた検出信号S1,S2をECU40へ出力する。ただし、第2のセンサIC70では、第2通信部75とECU40との間に遅延部76が設けられているため、所定の遅延時間dtだけ検出信号S2がECU40へ供給されるタイミングがずれる。なお、トリガーT1,T2はたとえば500μsごとに出力される。 The ECU 40 outputs triggers T1 and T2 simultaneously to the first communication unit 65 and the second communication unit 75, respectively, when information on the steering torque τ is required. When receiving the triggers T1 and T2, the first communication unit 65 and the second communication unit 75 output the stored detection signals S1 and S2 to the ECU 40. However, in the second sensor IC 70, since the delay unit 76 is provided between the second communication unit 75 and the ECU 40, the timing at which the detection signal S2 is supplied to the ECU 40 is shifted by a predetermined delay time dt. The triggers T1 and T2 are output every 500 μs, for example.
検出信号S1および検出信号S2の通信タイミングをそれぞれずらした一例を、図5(a)に示す。検出信号S1および検出信号S2は、時間t1の通信フレームと、時間t2の通信フレームのない部分とが同じ周期tで繰り返されてなる。検出信号S1および検出信号S2が同時に出力されたとき、通常、2つの検出信号S1,S2の通信フレームのタイミングは一致する。しかし、本実施形態では、検出信号S2は遅延部76によって遅延時間dtだけ遅延してECU40に供給される。ところで、時間t1は時間t2より短く設定されている。そのため、遅延時間dtを時間t1より長く、かつ周期tと遅延時間dtとの差(t−dt)よりも短く設定することにより、検出信号S2の通信フレームは検出信号S1の通信フレームと時間的に重ならないようにすることができる。 FIG. 5A shows an example in which the communication timings of the detection signal S1 and the detection signal S2 are shifted. The detection signal S1 and the detection signal S2 are formed by repeating a communication frame at time t1 and a portion without a communication frame at time t2 with the same period t. When the detection signal S1 and the detection signal S2 are output at the same time, usually, the timings of the communication frames of the two detection signals S1 and S2 match. However, in the present embodiment, the detection signal S2 is supplied to the ECU 40 after being delayed by the delay unit 76 by the delay time dt. By the way, time t1 is set shorter than time t2. Therefore, by setting the delay time dt to be longer than the time t1 and shorter than the difference (t−dt) between the period t and the delay time dt, the communication frame of the detection signal S2 is temporally different from the communication frame of the detection signal S1. It can be made not to overlap.
ここで、車両におけるトルク検出における外乱の影響について、具体的に説明する。車両においては、様々な要因(外乱)によってデジタル通信が阻害されるおそれがある。外乱としては、たとえば、スパークプラグの点火、モータ系、エアコン、カーナビ、車体の振動、無線、高圧線、および落雷など様々な形態がある。たとえばスパークプラグを点火すると、高電圧が流れることにより、電磁ノイズが発生する。これらの外乱により、デジタル通信には通信の断絶や一部のデータが破損してしまうおそれがある。特に、デジタル通信では、たとえばデジタル信号の一部が欠けると、全く異なるデジタル信号となってしまうおそれがある。このような外乱がある状態で、従来と同様に、検出信号S1および検出信号S2を同時にECU40に対して出力した場合には、検出信号S1および検出信号S2の同じ部分が外乱による影響を受ける。外乱により通信が断絶した場合には、たとえばセンサICを2つ設けるなどして冗長化していても、検出信号S1からも検出信号S2からも外乱が発生した際に通信されるはずのデジタル信号は通信されない。また、外乱によりデジタル信号の一部が欠けて、全く異なるデジタル信号になった場合には、検出信号S1も検出信号S2も同様に異なるデジタル信号となっているおそれがある。このような場合、冗長化して両者を比較して異常を検出する異常検出部を設けていても、検出信号S1も検出信号S2も同じのデジタル信号を示しているので異常検出部は当該検出信号S1,S2を正常と判断する。そして、ECU40は外乱の影響を受けた正常でない検出信号S1,S2を用いて、操舵トルクτを演算するおそれがある。そして、ECU40は正常でない操舵トルクτにより、EPS10を制御するおそれがある。 Here, the influence of the disturbance in the torque detection in the vehicle will be specifically described. In vehicles, digital communication may be hindered by various factors (disturbances). Examples of the disturbance include various forms such as ignition of a spark plug, motor system, air conditioner, car navigation system, vehicle body vibration, radio, high-voltage line, and lightning strike. For example, when a spark plug is ignited, electromagnetic noise is generated due to a high voltage flowing. Due to these disturbances, there is a risk that communication will be interrupted and some data may be damaged in digital communication. In particular, in digital communication, for example, if a part of a digital signal is missing, there is a possibility that the digital signal is completely different. When the detection signal S1 and the detection signal S2 are simultaneously output to the ECU 40 in a state where there is such a disturbance, the same portions of the detection signal S1 and the detection signal S2 are affected by the disturbance. When communication is interrupted by disturbance, even if redundancy is achieved by providing two sensor ICs, for example, the digital signal that should be communicated when disturbance occurs from the detection signal S1 and the detection signal S2 is Not communicated. In addition, when a part of the digital signal is lost due to disturbance and becomes a completely different digital signal, the detection signal S1 and the detection signal S2 may be different digital signals as well. In such a case, even if the abnormality detection unit for detecting the abnormality by providing redundancy and comparing both is provided, the detection signal S1 and the detection signal S2 indicate the same digital signal, so the abnormality detection unit S1 and S2 are determined to be normal. Then, the ECU 40 may calculate the steering torque τ using the abnormal detection signals S1 and S2 that are affected by the disturbance. The ECU 40 may control the EPS 10 with an abnormal steering torque τ.
本実施形態では、第2のセンサIC70に遅延部76が設けられていることにより、検出信号S2は遅延時間dtaだけ検出信号S1より遅延する。通信フレームの時間ta1と周期taに応じて遅延時間dtaを設定することで、図5(a)に示すように、検出信号S1と検出信号S2の通信フレームが重ならないように設定することができる。このように通信フレームが重ならないように設定することにより、たとえば検出信号S1が外乱により通信が断絶してももう一方の検出信号S2は外乱による影響を受けないので、通信が阻害されることを軽減することができる。 In the present embodiment, the delay part 76 is provided in the second sensor IC 70, so that the detection signal S2 is delayed from the detection signal S1 by the delay time dta. By setting the delay time dta according to the communication frame time ta1 and the period ta, it is possible to set the communication frames of the detection signal S1 and the detection signal S2 so as not to overlap as shown in FIG. . By setting the communication frames so that they do not overlap in this way, for example, even if the detection signal S1 is interrupted due to a disturbance, the other detection signal S2 is not affected by the disturbance, so that the communication is inhibited. Can be reduced.
この場合、ECU40は、通信が断絶された検出信号S1の通信フレームは用いずに、対応する正常に通信できた検出信号S2の通信フレームを用いて操舵トルクτを演算する。また、正常に通信できたとしても、検出信号S1および検出信号S2の情報は外乱により書き換えられているおそれがある。そのため、ECU40は、自身に既定されている判定基準に基づき、算出される操舵トルクτが異常でないかどうかを判定する。判定基準としては、たとえば、明らかに人間が操舵できる操舵トルクτの量でないことやパリティなどの誤り検出機能による誤り検出が挙げられる。そして、ECU40は、当該操舵トルクτが異常なものではないとき、一時的に当該操舵トルクτを用いてモータ31を制御する。通信断絶が改善されると、ECU40は、検出信号S1および検出信号S2が一致するかどうかを判定する。一致するならばECU40は検出信号S1,S2により操舵トルクτを演算し、操舵トルクτを用いてモータ31を制御する。なお、正常に通信でき、操舵トルクτも正常値としてありうる値だが、検出信号S1と検出信号S2が一致しないときには、たとえばホール素子の故障や劣化と判断する。 In this case, the ECU 40 calculates the steering torque τ using the corresponding communication frame of the detection signal S2 that can be normally communicated without using the communication frame of the detection signal S1 that has been disconnected. Even if communication can be performed normally, the information of the detection signal S1 and the detection signal S2 may be rewritten due to disturbance. Therefore, the ECU 40 determines whether or not the calculated steering torque τ is abnormal based on a determination criterion that is predetermined for the ECU 40. Examples of the determination criterion include that the amount of steering torque τ that can be steered by human beings is clearly not found, and error detection by an error detection function such as parity. Then, when the steering torque τ is not abnormal, the ECU 40 temporarily controls the motor 31 using the steering torque τ. When the communication disconnection is improved, the ECU 40 determines whether or not the detection signal S1 and the detection signal S2 match. If they match, the ECU 40 calculates the steering torque τ based on the detection signals S1 and S2, and controls the motor 31 using the steering torque τ. In addition, although it can communicate normally and steering torque (tau) is also a value which can be a normal value, when detection signal S1 and detection signal S2 do not correspond, it is judged, for example, that the Hall element is broken or deteriorated.
また、第1および第2のセンサIC60,70は、つぎのような検出信号S1,S2を生成するようにしてもよい。
図5(b)に示すように、検出信号S1および検出信号S2は、時間tb1の通信フレームと、時間tb2の通信フレームのない部分とが同じ周期tbで繰り返されてなる。検出信号S1および検出信号S2では、通信フレームの存在する部分はHiレベル、通信フレームの存在しない部分はLoレベルとして生成され、HiとLoの切り替わりが周期tbで連続している。時間tb1は時間tb2よりも長いため、検出信号S2の遅延時間dtbを調整しても、検出信号S1の通信フレームの存在しない部分に検出信号S2の通信フレームの存在する部分がすべて重ならないようにすることはできない。そのため、検出信号S1の通信フレームは部分的に検出信号S2と重なる。
Further, the first and second sensor ICs 60 and 70 may generate the following detection signals S1 and S2.
As shown in FIG. 5B, the detection signal S1 and the detection signal S2 are formed by repeating a communication frame at time tb1 and a portion without a communication frame at time tb2 at the same period tb. In the detection signal S1 and the detection signal S2, the portion where the communication frame exists is generated as the Hi level, and the portion where the communication frame does not exist is generated as the Lo level, and the switching between Hi and Lo continues at the period tb. Since the time tb1 is longer than the time tb2, even if the delay time dtb of the detection signal S2 is adjusted, the portion where the communication frame of the detection signal S2 does not overlap with the portion where the communication frame of the detection signal S1 does not overlap I can't do it. Therefore, the communication frame of the detection signal S1 partially overlaps with the detection signal S2.
検出信号S1および検出信号S2の通信フレームが重なっているタイミングで外乱による影響があった場合、確かに両方の通信フレームに影響がある。しかし、外乱による影響があっても、LoからHiに切り替わるときと、HiからLoに切り替わる瞬間は判定することができる。検出信号S1の通信フレームがHiからLoに切り替わるときにたとえば通信断絶が発生したとしても、検出信号S2の通信フレームがHiからLoに切り替わる瞬間は異なるタイミングで出力されている。そのため、HiとLoを判定することで、正常な検出信号S1,S2を検出することができるため、通信の阻害を軽減することができる。そして、検出信号S1,S2により、ECU40は操舵トルクτを演算する。 If there is an influence due to disturbance at the timing at which the communication frames of the detection signal S1 and the detection signal S2 overlap, both communication frames are certainly affected. However, even when there is an influence due to disturbance, it is possible to determine when switching from Lo to Hi and when switching from Hi to Lo. For example, even when communication disconnection occurs when the communication frame of the detection signal S1 switches from Hi to Lo, the moment when the communication frame of the detection signal S2 switches from Hi to Lo is output at a different timing. Therefore, by determining Hi and Lo, normal detection signals S1 and S2 can be detected, so that communication inhibition can be reduced. And ECU40 calculates steering torque (tau) by detection signal S1, S2.
さらに、第1および第2のセンサIC60,70は、つぎのような検出信号S1,S2を生成するようにしてもよい。
図5(c)に示すように、検出信号S1および検出信号S2は、それぞれ複数のLo/Hiの切り替わりが組み合わさった通信フレームを有する。検出信号S1および検出信号S2では、時間tc1の通信フレームと、時間tc2の通信フレームの存在しない部分とが同じ周期tcで繰り返されている。時間tc1は時間tc2よりも長いため、検出信号S2の遅延時間dtcを調整しても、検出信号S1の通信フレームの存在しない部分に検出信号S2の通信フレームの存在する部分がすべて重ならないようにすることはできない。
Further, the first and second sensor ICs 60 and 70 may generate the following detection signals S1 and S2.
As shown in FIG. 5C, the detection signal S1 and the detection signal S2 each have a communication frame in which a plurality of Lo / Hi switching is combined. In the detection signal S1 and the detection signal S2, the communication frame at time tc1 and the portion where the communication frame at time tc2 does not exist are repeated with the same period tc. Since the time tc1 is longer than the time tc2, even if the delay time dtc of the detection signal S2 is adjusted, the portion where the communication frame of the detection signal S2 does not overlap with the portion where the communication frame of the detection signal S1 does not overlap I can't do it.
検出信号S1および検出信号S2の通信フレームが重なっているタイミングで外乱による影響があった場合、確かに両方の通信フレームに影響がある。従来であれば、検出信号S1および検出信号S2は外乱によって同様に正常でないデジタル信号に変化し、両者を比較すると一致するために実際には正常でないにもかかわらず正常と判断されるおそれがあった。しかし、たとえば外乱によって検出信号S1の通信フレームの一部が失われたとしても、異なるタイミングでデジタル通信される検出信号S2は通信フレームで失われる部分は異なりうる。そのため、検出信号S1および検出信号S2は、同一のデジタル信号へ変化することが抑制され、検出信号S1および検出信号S2を比較しても両者は同一のデジタル信号とは判断されない。よって両者が正常でないデジタル信号であるにも関わらず、正常と判断されることを抑制することができる。 If there is an influence due to disturbance at the timing at which the communication frames of the detection signal S1 and the detection signal S2 overlap, both communication frames are certainly affected. Conventionally, the detection signal S1 and the detection signal S2 are similarly changed to a non-normal digital signal due to a disturbance, and may be determined to be normal although they are not normal because they match when they are compared. It was. However, even if a part of the communication frame of the detection signal S1 is lost due to disturbance, for example, the part of the detection signal S2 digitally communicated at different timings may be different in the communication frame. Therefore, the detection signal S1 and the detection signal S2 are suppressed from changing to the same digital signal, and even if the detection signal S1 and the detection signal S2 are compared, they are not determined to be the same digital signal. Therefore, it can be determined that the both are non-normal digital signals but are determined to be normal.
以上説明したセンサシステムによれば、以下の効果を得ることができる。
(1)第1のセンサIC60の検出信号S1と第2のセンサIC70の検出信号S2とのデジタル通信するタイミングを異ならせることにより、外乱により一方の検出信号に影響がある場合にも、もう一方の検出信号を正常にデジタル通信することができる。完全に検出信号の通信フレーム同士が重ならないようにできる場合には、外乱の影響を受けていない通信フレームからECU40は操舵トルクτを演算できる。さらに、検出信号S1,S2の両方が同様にデータを書き換えられることを抑制できる。
According to the sensor system described above, the following effects can be obtained.
(1) By changing the timing of digital communication between the detection signal S1 of the first sensor IC 60 and the detection signal S2 of the second sensor IC 70, even if one detection signal is affected by disturbance, the other The detection signal can be normally digitally communicated. When it is possible to completely prevent the communication frames of the detection signals from overlapping, the ECU 40 can calculate the steering torque τ from the communication frame that is not affected by the disturbance. Further, it is possible to prevent both the detection signals S1 and S2 from rewriting data in the same manner.
(2)通信フレーム同士が重なっている場合にも、通信フレームがHiとLoが周期的に切り替わる検出信号の場合には、HiとLoとの切り替わりを検出することにより、一方の検出信号が外乱により影響を受けても、もう一方の検出信号のHiとLoの切り替わりを検出することで、正常な検出信号S1,S2を検出することができる。そのため、ECU40は正常な操舵トルクτを演算できる。 (2) Even when communication frames overlap each other, if the communication frame is a detection signal that periodically switches between Hi and Lo, one of the detection signals is disturbed by detecting the switching between Hi and Lo. Even if it is affected by this, normal detection signals S1 and S2 can be detected by detecting the switching of Hi and Lo in the other detection signal. Therefore, the ECU 40 can calculate a normal steering torque τ.
(3)検出信号S1および検出信号S2は複数のLo/Hiの切り替わりが組み合わさったような通信フレームのデジタル通信するタイミングを部分的にずらす構成であっても外乱の影響を軽減することができる。すなわち、検出信号S1および検出信号S2は異なる時間に通信しているため、同一のデジタル信号へ変化することが抑制される。そのため、検出信号S1および検出信号S2は正常なデジタル信号でないにも関わらず、比較すれば同一であるために正常と判断されることを抑制することができる。そのため、より確実にECU40は正常な操舵トルクτを演算できる。 (3) Even if the detection signal S1 and the detection signal S2 are configured to partially shift the digital communication timing of a communication frame in which a plurality of Lo / Hi switching is combined, the influence of disturbance can be reduced. . That is, since the detection signal S1 and the detection signal S2 are communicated at different times, the change to the same digital signal is suppressed. Therefore, although the detection signal S1 and the detection signal S2 are not normal digital signals, they can be prevented from being determined to be normal because they are the same when compared. Therefore, the ECU 40 can calculate the normal steering torque τ more reliably.
(4)温度センサ61b,62b,71b,72bは第1〜4検出部61,62,71,72にそれぞれ設けられ、それぞれ第1〜第4ホール素子61a,62a,71a,72aおよび保持部材50の磁石の温度を測定する。そして、第1〜4A/D変換部61c,62c,71c,72cは各温度センサ61b,62b,71b,72bから得られる温度により、それぞれのアナログ信号(ホール電圧)をより正確にデジタル信号へと補正して変換することができる。そのため、より正確な操舵トルクτを演算することができる。 (4) The temperature sensors 61b, 62b, 71b, 72b are provided in the first to fourth detectors 61, 62, 71, 72, respectively, and the first to fourth Hall elements 61a, 62a, 71a, 72a and the holding member 50, respectively. Measure the temperature of the magnet. The first to fourth A / D converters 61c, 62c, 71c, 72c convert each analog signal (Hall voltage) into a digital signal more accurately according to the temperature obtained from each temperature sensor 61b, 62b, 71b, 72b. It can be corrected and converted. Therefore, a more accurate steering torque τ can be calculated.
<第2実施形態>
次に第2実施形態について説明する。
図3を参照して、第1実施形態と第2実施形態の違いを説明する。本実施形態では、第2のセンサIC70には遅延部76は設けられておらず、第2通信部75の検出信号S2は直接ECU40へ出力される。そのため、第1通信部65と第2通信部75とは、ECU40からのトリガーT1,T2が入力された際に、同時に検出信号S1,S2を出力する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described.
The difference between the first embodiment and the second embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the second sensor IC 70 is not provided with the delay unit 76, and the detection signal S2 of the second communication unit 75 is directly output to the ECU 40. Therefore, the first communication unit 65 and the second communication unit 75 simultaneously output the detection signals S1 and S2 when the triggers T1 and T2 from the ECU 40 are input.
また、第1実施形態と異なり、第2検出部62と第3検出部71は入れ替えられている。そのため、第1のセンサIC60は、作用する磁気の強さと電圧信号の関係において正の相関関係を示すホール素子61a,71aが備えられている。また、第2のセンサICは負の相関関係を示すホール素子62a,72aが備えられている。 Further, unlike the first embodiment, the second detector 62 and the third detector 71 are interchanged. Therefore, the first sensor IC 60 is provided with Hall elements 61a and 71a that show a positive correlation in the relationship between the strength of the acting magnetic force and the voltage signal. Further, the second sensor IC is provided with Hall elements 62a and 72a showing a negative correlation.
第1通信部65および第2通信部75は各A/D変換部からのデジタル信号から、所定の通信フレームをもった検出信号S1,S2を生成する。当該通信フレームの一例は、図6(a)に示すとおりである。同図に示されるように、第1検出部61から出力されるデジタル信号(ホール電圧を表す)はビットa(0)〜a(12)で表される。また、第2検出部62から出力されるデジタル信号はビットb(0)〜b(12)で表される。これらのビットa(0)〜a(12)とビットb(0)〜b(12)で表されるデジタル信号の和は、図4(b)に示すように、作用する磁気の強さによらずに一定値となる。同様に、第3検出部71のデジタル信号はビットc(0)〜c(12)と、第4検出部72のデジタル信号はビットd(0)〜d(12)と表される。ビットc(0)〜c(12)とビットd(0)〜d(12)で表されるデジタル信号の和も、作用する磁気の強さによらずに一定値となる。なお、デジタル信号の和とは、ホール電圧の和のことである。 The first communication unit 65 and the second communication unit 75 generate detection signals S1 and S2 having predetermined communication frames from the digital signals from the respective A / D conversion units. An example of the communication frame is as shown in FIG. As shown in the figure, the digital signal (representing the Hall voltage) output from the first detector 61 is represented by bits a (0) to a (12). The digital signal output from the second detection unit 62 is represented by bits b (0) to b (12). The sum of the digital signals represented by these bits a (0) to a (12) and bits b (0) to b (12) depends on the strength of the acting magnetism, as shown in FIG. It becomes a constant value without depending on it. Similarly, the digital signal of the third detector 71 is represented as bits c (0) to c (12), and the digital signal of the fourth detector 72 is represented as bits d (0) to d (12). The sum of the digital signals represented by the bits c (0) to c (12) and the bits d (0) to d (12) is also a constant value regardless of the strength of the acting magnetism. The sum of digital signals is the sum of Hall voltages.
第1通信部65は、各ビットa(0)〜a(12),c(0)〜c(12)を並べ替えることにより、図6(a)に表される通信フレームを有する検出信号S1を生成する。第2通信部75は、各ビットb(0)〜b(12),d(0)〜d(12)を並べ替えることにより、図6(b)に表される通信フレームを有する検出信号S2を生成する。ビットa(0)〜a(12)はビットb(0)〜b(12)の同じ番号のビットと異なる位置に配置されている。ビットc(0)〜c(12)とビットd(0)〜d(12)も同様に、同じ番号のビットは異なる位置に配置されている。たとえば、ビットa(1)と同時に通信されるのは、ビットb(12)である。 The first communication unit 65 rearranges the bits a (0) to a (12) and c (0) to c (12), thereby detecting the detection signal S1 having the communication frame shown in FIG. Is generated. The second communication unit 75 rearranges the bits b (0) to b (12) and d (0) to d (12), thereby detecting the detection signal S2 having the communication frame shown in FIG. Is generated. Bits a (0) to a (12) are arranged at positions different from the same numbered bits of bits b (0) to b (12). Similarly, in the bits c (0) to c (12) and the bits d (0) to d (12), the bits having the same number are arranged at different positions. For example, bit b (12) is communicated simultaneously with bit a (1).
また、第1通信部65および第2通信部75ならびにECU40の間では、検出信号S1,S2の誤りを検出するために、たとえば巡回冗長検査(CRC)が行われる。CRCは、通信中のエラーを検出するために用いられる方法である。すなわち、送信側である通信部65,75と受信側であるECU40との通信中にエラーが発生した場合には、通信部65,75のCRC値とECU40側のCRC値とが一致しない。 In addition, a cyclic redundancy check (CRC) is performed between the first communication unit 65, the second communication unit 75, and the ECU 40, for example, in order to detect an error in the detection signals S1, S2. CRC is a method used to detect errors during communication. That is, when an error occurs during communication between the communication units 65 and 75 on the transmission side and the ECU 40 on the reception side, the CRC value of the communication units 65 and 75 and the CRC value on the ECU 40 side do not match.
つぎに、本実施形態の作用を説明する。なお、第1実施形態と同じ作用については省略する。
本実施形態では、第2のセンサIC70に遅延部76が設けられていないため、検出信号S1,S2は同時に出力される。外乱が発生した場合には、検出信号S1も検出信号S2も通信フレームの同一の列にあるビットが影響を受ける。これにより、同一の列にあるビット情報が失われたり、異なるビット情報となったりする。
Next, the operation of this embodiment will be described. In addition, about the same effect | action as 1st Embodiment, it abbreviate | omits.
In this embodiment, since the delay part 76 is not provided in the 2nd sensor IC70, detection signal S1, S2 is output simultaneously. When a disturbance occurs, both the detection signal S1 and the detection signal S2 are affected by bits in the same column of the communication frame. As a result, the bit information in the same column is lost or becomes different bit information.
そこで本実施形態では、第1検出部61と第2検出部62とによってそれぞれ生成されるデジタル信号の対応するそれぞれのビットが同時に外乱の影響を受けないように、検出信号S1,検出信号S2の通信フレームにおけるビットの並び方が設定されている。また、第1検出部61のデジタル信号と対応する第3検出部71のデジタル信号の対応するそれぞれのビットが同時に外乱の影響を受けないように、並び方が設定されている。たとえば、ビットa(1)を出力するタイミングで外乱が発生し、ビットa(1)のビット情報が書き換えられたとする。その場合、ビットa(1),ビットc(12),ビットb(12),ビットd(1)が外乱の影響を受ける。しかし、ビットa(1)とビットb(12)とが書き換えられたとしても、ビットa(0)〜a(12)で表現されるデジタル信号と、ビットb(0)〜b(12)で表現されるデジタル信号との和の値は、正常であれば、作用する磁気の強さによらずに一定値である。同様に、ビットc(0)〜c(12)で表されるデジタル信号と、ビットd(0)〜d(12)で表されるデジタル信号との和の値は、正常であれば、作用する磁気の強さによらずに一定値である。この一定値を基準として設定される許容範囲に、ビットa(0)〜a(12)で表現されるデジタル信号と、ビットb(0)〜b(12)で表現されるデジタル信号との和がなければ、検出信号S1が異常であると判断できる。このような場合、ECU40は検出信号S1,S2に基づき算出される操舵トルクτを使用したモータ31の制御を制限または停止する。 Therefore, in this embodiment, the detection signals S1 and S2 are detected so that the corresponding bits of the digital signals respectively generated by the first detection unit 61 and the second detection unit 62 are not affected by the disturbance at the same time. The arrangement of bits in the communication frame is set. Further, the arrangement is set so that the corresponding bits of the digital signal of the third detection unit 71 corresponding to the digital signal of the first detection unit 61 are not affected by the disturbance at the same time. For example, it is assumed that a disturbance occurs at the timing of outputting the bit a (1) and the bit information of the bit a (1) is rewritten. In this case, bit a (1), bit c (12), bit b (12), and bit d (1) are affected by disturbance. However, even if the bits a (1) and b (12) are rewritten, the digital signal represented by the bits a (0) to a (12) and the bits b (0) to b (12) If the value of the sum with the digital signal to be expressed is normal, it is a constant value regardless of the strength of the acting magnetism. Similarly, if the sum of the digital signal represented by bits c (0) to c (12) and the digital signal represented by bits d (0) to d (12) is normal, It is a constant value regardless of the magnetic strength. The sum of the digital signal represented by bits a (0) to a (12) and the digital signal represented by bits b (0) to b (12) within an allowable range set with this constant value as a reference. If there is no, it can be determined that the detection signal S1 is abnormal. In such a case, the ECU 40 limits or stops control of the motor 31 using the steering torque τ calculated based on the detection signals S1 and S2.
ビットa(0)〜a(12)はビットc(0)〜c(12)とは同じトーションバーの捩れ角を検出した結果であるため、それらのデータは本来等しい。従来であれば、ビットの順番を並び替えていないため、外乱によりビットが書き換えられるときに、ビットa(0)〜a(12)とビットc(0)〜c(12)とは、同じ部分が書き換えられるおそれがある。そのため、たとえば複数のセンサICでトーションバー23cの捩り角を検出して冗長化したとしても、それらのセンサICは同様に正常でない値同士で比較して一致するため、ECU40は検出信号S1,S2は異常でないと誤判断しうる。 Since bits a (0) to a (12) are the result of detecting the same twist angle of the torsion bar as bits c (0) to c (12), their data are essentially equal. Conventionally, since the order of bits is not rearranged, when bits are rewritten due to disturbance, bits a (0) to a (12) and bits c (0) to c (12) are the same part. May be rewritten. For this reason, for example, even if the torsion angle of the torsion bar 23c is detected by a plurality of sensor ICs to make them redundant, the sensor ICs are similarly compared and matched with each other, and therefore the ECU 40 detects the detection signals S1, S2. Can be misjudged as not abnormal.
この点、本実施形態では、ビットa(0)〜a(12)とビットc(0)〜c(12)とは、それぞれ対応するビットが異なるタイミングで出力される。たとえば、ビットa(1)が出力されるときには、ビットc(12)が出力される。この際に、外乱によって、ビットa(1)が書き換えられた場合には、ビットc(12)も同様に書き換えられているおそれがある。しかし、書き換えられるおそれがあるのは異なるビット情報同士であるため、ビットa(0)〜a(12)で表されるデジタル信号とビットc(0)〜c(12)で表されるデジタル信号は、両者で比較すると一致しない。そのため、外乱により一部のビットが異なるビット情報に書き換えられたとしても、両デジタル信号を比較して一致しなければ、検出信号S1,S2は異常と判定できる。ビットb(0)〜b(12)で表されるデジタル信号とビットd(0)〜d(12)で表されるデジタル信号についても同様である。 In this regard, in the present embodiment, the bits a (0) to a (12) and the bits c (0) to c (12) are output at different timings of the corresponding bits. For example, when bit a (1) is output, bit c (12) is output. At this time, if the bit a (1) is rewritten due to disturbance, the bit c (12) may be similarly rewritten. However, since different bit information may be rewritten, a digital signal represented by bits a (0) to a (12) and a digital signal represented by bits c (0) to c (12) Are inconsistent when compared between the two. Therefore, even if some bits are rewritten to different bit information due to disturbance, the detection signals S1 and S2 can be determined to be abnormal if the two digital signals are not matched. The same applies to digital signals represented by bits b (0) to b (12) and digital signals represented by bits d (0) to d (12).
さらに、外乱により通信フレームが書き換えられた場合には、CRC用のデータも書き換えられるおそれがある。この場合には、ECU40において計算されるCRC値と、検出信号S1,S2に含まれるCRC値とが一致しない。そのため、ECU40は検出信号S1,S2に異常が発生したことを検出することができる。 Furthermore, when the communication frame is rewritten due to disturbance, the CRC data may be rewritten. In this case, the CRC value calculated in the ECU 40 does not match the CRC value included in the detection signals S1 and S2. Therefore, the ECU 40 can detect that an abnormality has occurred in the detection signals S1, S2.
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
(1)通信フレームを変化させることにより、同時に対応するビットがデジタル通信されないため、外乱によりビット情報が書き換えられたりしても、同時に対応するビット情報は書き換えられることはない。そのため、それぞれ逆の相関関係を示すホール素子のデジタル信号は、両者のデジタル信号(ホール電圧)の和をとると通常は一定であるが、ビット情報が書き換えられたり、失われたりした際には一定値ではなくなる。これにより、異常判定することができる。よって、通信フレームのビット構成を変化させることにより、外乱によりビット情報が書き換えられたとしても、より正確に異常判定することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the corresponding bits are not digitally communicated simultaneously by changing the communication frame, even if the bit information is rewritten due to disturbance, the corresponding bit information is not rewritten at the same time. For this reason, the digital signals of the Hall elements that show opposite correlations are usually constant when the sum of the two digital signals (Hall voltages) is taken, but when the bit information is rewritten or lost It is not a constant value. Thereby, abnormality determination can be performed. Therefore, by changing the bit configuration of the communication frame, even if the bit information is rewritten due to disturbance, it is possible to determine the abnormality more accurately.
(2)同じ相関関係を示すホール素子のデジタル信号同士を比較して異常判定する場合には、通信フレームを変化させることにより、より確実に異常を検出することができる。従来であれば外乱により一の通信フレームのビット情報が書き換えられると、同時に冗長した他の通信フレームの同一のビット情報が書き換えられうる。そのため、この状態で異常判定しても、両者は等しく、異常はないと判断されるおそれがあった。しかし、本実施形態では、同一のビット情報は同時には通信されないため、検出信号同士を単純に比較することで異常判定することができる。 (2) When an abnormality is determined by comparing the digital signals of the Hall elements that exhibit the same correlation, the abnormality can be detected more reliably by changing the communication frame. Conventionally, when the bit information of one communication frame is rewritten due to disturbance, the same bit information of another redundant communication frame can be rewritten at the same time. Therefore, even if an abnormality is determined in this state, there is a possibility that both are equal and it is determined that there is no abnormality. However, in the present embodiment, the same bit information is not communicated at the same time, and therefore an abnormality can be determined by simply comparing the detection signals.
(3)通信フレームにCRCの情報が含まれることにより、外乱により通信フレームのビット情報が書き換えられたとしても、ECU40で計算されるCRCと照らし合わせることにより、異常を検出することができる。つまり、検出信号S1,S2中のCRC値とECU40のCRC値が一致しない場合は、異常と判定することができる。 (3) Since the CRC information is included in the communication frame, even if the bit information of the communication frame is rewritten due to disturbance, an abnormality can be detected by comparing with the CRC calculated by the ECU 40. That is, when the CRC value in the detection signals S1 and S2 does not match the CRC value of the ECU 40, it can be determined that there is an abnormality.
<他の実施の形態>
なお、両実施形態は次のように変更してもよい。なお、以下の他の実施の形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
<Other embodiments>
In addition, you may change both embodiment as follows. The following other embodiments can be combined with each other within a technically consistent range.
・両実施形態では、第1〜4検出部61,62,71,72にそれぞれ温度センサ61b,62b,71b,72bを設けているが、第1のセンサIC60と第2のセンサIC70にそれぞれ1つずつ設けるようにしてもよいし、どの部分にも設けなくてもよい。温度センサを設けない場合には、温度依存性の小さいホール素子および磁石を用いるのが好ましい。 In both embodiments, the temperature sensors 61b, 62b, 71b, and 72b are provided in the first to fourth detectors 61, 62, 71, and 72, respectively, but each of the first sensor IC 60 and the second sensor IC 70 has one. They may be provided one by one or not at any part. When a temperature sensor is not provided, it is preferable to use a Hall element and a magnet having a small temperature dependency.
・両実施形態では、ECU40は1つのみ設けたが、各センサICからの出力にそれぞれ別個の処理をするECU40を設けてもよい。
・両実施形態では、ECU40からのトリガーT1,T2によって、第1通信部65および第2通信部75は検出信号S1,S2をECU40へ出力したが、ECU40からの要求でなくてよい。たとえば、外部の装置からの要求であってもよいし、トルクセンサ41は一定時間ごとに間欠駆動してECU40に検出結果S1,S2を通信してもよい。
In both embodiments, only one ECU 40 is provided, but an ECU 40 that performs separate processing on the output from each sensor IC may be provided.
In both embodiments, the first communication unit 65 and the second communication unit 75 output the detection signals S1 and S2 to the ECU 40 by the triggers T1 and T2 from the ECU 40, but the request may not be from the ECU 40. For example, it may be a request from an external device, or the torque sensor 41 may be intermittently driven at regular intervals to communicate the detection results S1 and S2 to the ECU 40.
・第1実施形態および第2実施形態を組み合わせて実施しても良い。この場合、図5(a)のようにそれぞれの通信フレームは異なるタイミングでデジタル通信されるのが好ましい。 -You may implement combining 1st Embodiment and 2nd Embodiment. In this case, it is preferable that the communication frames are digitally communicated at different timings as shown in FIG.
・第1実施形態では、第2のセンサIC70に遅延部76を設けることによって、通信フレームの出力するタイミングを異ならせたが、それぞれの第1及び第2通信部65,75を、それぞれタイミングをずらしたクロック信号によって一定の周期ごとに通信を行うことで検出信号S1,S2の出力タイミングを異ならせてもよい。また、第2通信部75の内部における信号経路に抵抗を設けることによって、検出信号S1,S2の出力タイミングを異ならせてもよい。 In the first embodiment, the output timing of the communication frame is varied by providing the delay unit 76 in the second sensor IC 70. However, the timings of the first and second communication units 65 and 75 are set to be different from each other. The output timings of the detection signals S1 and S2 may be made different by performing communication at regular intervals with the shifted clock signal. Further, the output timing of the detection signals S1 and S2 may be varied by providing a resistor in the signal path inside the second communication unit 75.
・第1実施形態では、第2のセンサIC70に遅延部76を設けることによって、通信フレームの出力するタイミングを異ならせたが、遅延部76を設けず、ECU40からのトリガーT1,T2のタイミングを異ならせることにより、検出信号S1,S2の出力タイミングを異ならせてもよい。 -In 1st Embodiment, although the timing which outputs a communication frame was varied by providing the delay part 76 in the 2nd sensor IC70, the delay part 76 is not provided but the timing of trigger T1, T2 from ECU40 is set. By making them different, the output timings of the detection signals S1, S2 may be made different.
・両実施形態では、センサICを2つ設けたが、3つ以上であってもよい。
・両実施形態では、それぞれのセンサICに検出部は2つ設けられたが、たとえば図7のように検出部は1つであってもよい。また、それぞれのセンサICに3つ以上の検出部が設けられてもよい。
In both embodiments, two sensor ICs are provided, but three or more may be used.
In both embodiments, each sensor IC is provided with two detection units. However, for example, as shown in FIG. Each sensor IC may be provided with three or more detection units.
・両実施形態では磁気検出素子としてホール素子を用いたが、たとえばMRセンサであってもよい。さらに、本発明は磁気検出素子に限らず、状態量を測定するセンサであればよい。 In both embodiments, a Hall element is used as a magnetic detection element, but an MR sensor may be used, for example. Furthermore, the present invention is not limited to a magnetic detection element, but may be any sensor that measures a state quantity.
・両実施形態では、センサ(たとえば第1ホール素子61a)の出力を補正するために温度センサ61bが設けられたが、別の状態量に基づき補正してもよい。たとえば、温度センサの代わりに圧力センサを設けて、ホール電圧の圧力変化から補正してもよい。 In both embodiments, the temperature sensor 61b is provided to correct the output of the sensor (for example, the first Hall element 61a). However, the temperature sensor 61b may be corrected based on another state quantity. For example, a pressure sensor may be provided instead of the temperature sensor, and correction may be made from the change in Hall voltage pressure.
・第2実施形態では、検出信号S1,S2の誤り検出方法としてCRCを採用したが、他の方法を採用してもよい。たとえばパリティチェックを採用してもよい。
・第2実施形態では、検出信号S1,S2の誤り検出をCRCにより行ったが、誤り検出は行わなくてもよい。この場合、通信フレームにCRC値を設けなくてもよい。
In the second embodiment, CRC is adopted as an error detection method for the detection signals S1 and S2, but other methods may be adopted. For example, a parity check may be employed.
-In 2nd Embodiment, although error detection of detection signal S1, S2 was performed by CRC, error detection does not need to be performed. In this case, it is not necessary to provide a CRC value in the communication frame.
・第1実施形態では、一の検出信号の通信が阻害された場合に、他の検出信号から計算される操舵トルクτが異常でないならその操舵トルクτを採用したが、共に正常であった操舵トルクτの前回値を用いてもよい。 In the first embodiment, when communication of one detection signal is hindered, if the steering torque τ calculated from the other detection signals is not abnormal, the steering torque τ is adopted. The previous value of torque τ may be used.
・また、第2実施形態では、図6(a),(b)のような通信フレームを採用したが、同じタイミングにそれぞれの検出信号の同列のビットが重ならないようにする別の構成であってもよい。たとえば、図6(c)に示すような構成であってもよい。 In the second embodiment, the communication frames as shown in FIGS. 6A and 6B are adopted. However, in the second embodiment, the configuration is such that the same bit of each detection signal does not overlap at the same timing. May be. For example, a configuration as shown in FIG.
・本例では、A/D変換部でデジタル信号に変換する際に温度補正を行ったが、マルチプレクサを設けて当該マルチプレクサにて温度補正してからA/D変換してもよい。また、第1および第2A/D変換部61c,62cと第1通信部65との間、ならびに第3および第4A/D変換部71c,72cと第2通信部75との間にそれぞれ合計4つのハードロジック回路を設けてもよい。各ハードロジック回路により各A/D変換部により生成されるデジタル信号が処理される。 In this example, the temperature correction is performed when the A / D conversion unit converts the signal into a digital signal. However, the multiplexer may be provided and the A / D conversion may be performed after the multiplexer corrects the temperature. In addition, a total of 4 is provided between the first and second A / D conversion units 61c and 62c and the first communication unit 65, and between the third and fourth A / D conversion units 71c and 72c and the second communication unit 75, respectively. Two hard logic circuits may be provided. A digital signal generated by each A / D converter is processed by each hard logic circuit.
・両実施形態では、トーションバー23cの捻れ角を検出するトルクセンサ41を例に挙げたが、操舵角センサなどの他のセンサシステムに具体化してもよい。 In both embodiments, the torque sensor 41 that detects the torsion angle of the torsion bar 23c has been described as an example, but may be embodied in another sensor system such as a steering angle sensor.
10…EPS、20…操舵機構、21…ステアリングホイール、22…ステアリングシャフト、23…コラムシャフト、23a…インプットシャフト、23b…ロアシャフト、23c…トーションバー(検出対象)、24…インターミディエイトシャフト、25…ピニオンシャフト、26…ラックシャフト、27…ラックアンドピニオン機構、28…タイロッド、29…転舵輪、30…操舵補助機構、31…モータ、31a…モータ31の回転軸、32…減速機構、40…ECU、41…トルクセンサ、42…回転角センサ、43…車速センサ、50…保持部材、51,52…ヨーク、51a,52a…爪部、53,54…集磁リング、60…第1のセンサIC、61…第1検出部、62…第2検出部、61a,62a…第1,第2ホール素子、61b,62b…温度センサ、61c,62c…第1,第2A/D変換部、63…メモリ、64…発振器、65…第1通信部、70…第2のセンサIC、71…第3検出部、72…第4検出部、71a,72a…第3,第4ホール素子、71b,72b…温度センサ、71c,72c…第3,第4A/D変換部、73…メモリ、74…発振器、75…第2通信部、76…遅延部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... EPS, 20 ... Steering mechanism, 21 ... Steering wheel, 22 ... Steering shaft, 23 ... Column shaft, 23a ... Input shaft, 23b ... Lower shaft, 23c ... Torsion bar (detection object), 24 ... Intermediate shaft, 25 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Pinion shaft, 26 ... Rack shaft, 27 ... Rack and pinion mechanism, 28 ... Tie rod, 29 ... Steering wheel, 30 ... Steering assist mechanism, 31 ... Motor, 31a ... Rotating shaft of motor 31, 32 ... Deceleration mechanism, 40 ... ECU, 41 ... torque sensor, 42 ... rotation angle sensor, 43 ... vehicle speed sensor, 50 ... holding member, 51, 52 ... yoke, 51a, 52a ... claw part, 53, 54 ... magnetic flux collecting ring, 60 ... first sensor IC, 61 ... first detector, 62 ... second detector, 61a, 62a ... first and second Hall elements , 61b, 62b ... temperature sensor, 61c, 62c ... first and second A / D converters, 63 ... memory, 64 ... oscillator, 65 ... first communication unit, 70 ... second sensor IC, 71 ... third detection 72, fourth detector, 71a, 72a, third and fourth Hall elements, 71b, 72b, temperature sensor, 71c, 72c, third, fourth A / D converter, 73, memory, 74, oscillator, 75: Second communication unit, 76: Delay unit.
Claims (6)
前記複数のセンサICから前記デジタル信号を受け取る演算部と、を有するセンサシステムにおいて、
前記複数のセンサICは、それぞれ異なるタイミングで前記デジタル信号を前記演算部へ出力するセンサシステム。 A plurality of sensor ICs that detect the same amount of state for the same detection target and generate digital signals according to the detection results;
A sensor system having an arithmetic unit that receives the digital signals from the plurality of sensor ICs,
The plurality of sensor ICs output the digital signal to the arithmetic unit at different timings.
前記複数のセンサICは、それぞれ前記デジタル信号を生成する検出部および前記デジタル信号を前記演算部へ出力する通信部を有し、
複数の前記通信部の前記デジタル信号を前記演算部へ出力するタイミングに時間差を設けることにより、前記デジタル信号を前記演算部へ出力するタイミングを異ならせるセンサシステム。 The sensor system according to claim 1,
Each of the plurality of sensor ICs includes a detection unit that generates the digital signal and a communication unit that outputs the digital signal to the arithmetic unit.
The sensor system which makes the timing which outputs the said digital signal to the said calculating part differ by providing a time difference in the timing which outputs the said digital signal of the said some communication part to the said calculating part.
複数の前記通信部は、外部からの指令がそれぞれ入力されることにより、前記デジタル信号を前記演算部へ出力するのを開始するセンサシステム。 The sensor system according to claim 2,
The plurality of communication units are sensor systems that start outputting the digital signal to the calculation unit when an external command is input.
複数の前記通信部は、前記デジタル信号を各通信部間でそれぞれ異なる通信フレームとなるように変換するセンサシステム。 The sensor system according to claim 2 or 3,
The plurality of communication units convert the digital signal so as to be different communication frames between the communication units.
前記同一の検出対象は、操舵トルクの印加を通じて捩れるトーションバーであって、
前記複数のセンサICはそれぞれ前記同一の状態量として前記トーションバーの捩れ量を検出するセンサシステム。 In the sensor system according to any one of claims 1 to 4,
The same detection target is a torsion bar that twists through application of steering torque,
The plurality of sensor ICs each detect a twist amount of the torsion bar as the same state quantity.
前記複数のセンサICから前記デジタル信号を受け取る演算部と、を備えるセンサシステムであって、
前記複数のセンサICは、それぞれ前記デジタル信号を生成する検出部および前記デジタル信号を前記演算部へ出力する通信部を有し、
複数の前記通信部は、前記デジタル信号をそれぞれ異なる通信フレームとなるように生成するセンサシステム。 A plurality of sensor ICs that detect the same amount of state for the same detection target and generate digital signals according to the detection results;
An arithmetic unit that receives the digital signals from the plurality of sensor ICs,
Each of the plurality of sensor ICs includes a detection unit that generates the digital signal and a communication unit that outputs the digital signal to the arithmetic unit.
The plurality of communication units generate the digital signals so as to be different communication frames.
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