JP6816329B1 - 検出装置、ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
検出装置は、検出対象の値を検出する複数のセンサと、複数のセンサそれぞれから出力された検出信号を処理する処理部と、を備え、複数のセンサの内の一部のセンサの検出信号を出力する周期は、複数のセンサの内の他のセンサの検出信号を出力する周期よりも短い。
Description
本発明は、検出装置、ステアリング装置に関する。
近年、センサ出力信号に異常が発生した場合でも操舵アシスト機能を残存させることができる技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載のパワーステアリング装置は、以下のように構成されている。すなわち、それぞれ少なくとも２系統の冗長性を有した操舵トルクセンサ、舵角センサ、モータ回転角センサを有し、前記それぞれ２系統の操舵トルクセンサ、舵角センサ、モータ回転角センサのうち、通常はその１系統の操舵トルク検出信号、舵角検出信号、モータ回転角検出信号に基づいて操舵アシスト制御を行なう。また、前記２系統の操舵トルクセンサ、舵角センサ、モータ回転角センサはそれぞれ冗長監視が行なわれ、前記操冗長監視で異常が検出された場合、代替信号に切り替える。
電動パワーステアリング装置で使用されるセンサは安全性の観点から冗長化が要求されるようになってきた。その要求に応えると、冗長性を有するセンサの故障を検出する等、センサの検出信号を処理する装置の処理負荷が大きくなってしまう。
本発明は、冗長性を有するセンサの検出信号を処理する装置の処理負荷を抑制することができる検出装置等を提供することを目的とする。
本発明は、冗長性を有するセンサの検出信号を処理する装置の処理負荷を抑制することができる検出装置等を提供することを目的とする。
１つの態様は、検出対象の値を検出する複数のセンサと、前記複数のセンサそれぞれから出力された検出信号を処理する処理部と、を備え、前記複数のセンサは、第１センサ、第２センサ、第３センサ、および第４センサであり 、前記第１センサおよび前記第２センサの検出信号を出力する周期は、前記第３センサおよび前記第４センサの検出信号を出力する周期よりも短く 、前記処理部は、前記第１センサ、前記第２センサ、前記第３センサ、および前記第４センサの故障を診断する診断部と、前記第１センサから出力される検出信号である第１信号か、前記第３センサから出力される検出信号である第３信号かをトルク信号として用いるのを切り替える切替部と、を備え、前記診断部は、前記第１信号および前記第２センサから出力される検出信号である第２信号を用いて、前記第１センサおよび前記第２センサが正常であるか否かを診断し、前記診断部は、前記第３信号および前記第４センサから出力される検出信号である第４信号を用いて、前記第３センサおよび前記第４センサが正常であるか故障しているかを診断し、前記診断部が前記第１センサおよび前記第２センサが故障していないと診断している場合には、前記切替部は、前記第１信号をトルク信号として出力し 、前記診断部が前記第１センサまたは前記第２センサが故障していると診断している場合であって、前記診断部が前記第３センサおよび前記第４センサが故障していないと診断している場合には、前記切替部は、前記第３信号をトルク信号として出力する検出装置である。
また、本開示の他の態様は、検出対象の値を検出する複数のセンサと、前記複数のセンサそれぞれから出力された検出信号を処理する処理部と、を備え、
前記複数のセンサは、第１センサ、第２センサ、第３センサ、および第４センサであり、前記第１センサの検出信号を出力する周期は、前記第２センサ、前記第３センサ、および前記第４センサの検出信号を出力する周期よりも短く、前記処理部は、前記第１センサ、前記第２センサ、前記第３センサ、および前記第４センサの故障を診断する診断部と、前記第１センサから出力される検出信号である第１信号か、前記第３センサから出力される検出信号である第３信号かをトルク信号として用いるのを切り替える切替部と、を備え、前記診断部は、前記第１信号および前記第２センサから出力される検出信号である第２信号を用いて、前記第１センサおよび前記第２センサが正常であるか、前記第１センサまたは前記第２センサが故障しているかを診断し、前記診断部は、前記第３信号および前記第４センサから出力される検出信号である第４信号を用いて、前記第３センサおよび前記第４センサが正常であるか、前記第３センサまたは前記第４センサが故障しているかを診断し、前記診断部が前記第１センサおよび前記第２センサが故障していないと診断している場合には、前記切替部は、前記第１信号をトルク信号として出力し、前記診断部が前記第１センサまたは前記第２センサが故障していると診断している場合であって、前記診断部が前記第３センサおよび前記第４センサが故障していないと診断している場合には、前記切替部は、前記第３信号をトルク信号として出力する検出装置である。
また、本開示の他の態様は、上記態様の検出装置と、前記検出装置にて検出された値を用いて電動モータの作動を制御する制御部と、を備えるステアリング装置である。
また、本開示の他の態様は、検出対象の値を検出する複数のセンサと、前記複数のセンサそれぞれから出力された検出信号を処理する処理部と、を備え、
前記複数のセンサは、第１センサ、第２センサ、第３センサ、および第４センサであり、前記第１センサの検出信号を出力する周期は、前記第２センサ、前記第３センサ、および前記第４センサの検出信号を出力する周期よりも短く、前記処理部は、前記第１センサ、前記第２センサ、前記第３センサ、および前記第４センサの故障を診断する診断部と、前記第１センサから出力される検出信号である第１信号か、前記第３センサから出力される検出信号である第３信号かをトルク信号として用いるのを切り替える切替部と、を備え、前記診断部は、前記第１信号および前記第２センサから出力される検出信号である第２信号を用いて、前記第１センサおよび前記第２センサが正常であるか、前記第１センサまたは前記第２センサが故障しているかを診断し、前記診断部は、前記第３信号および前記第４センサから出力される検出信号である第４信号を用いて、前記第３センサおよび前記第４センサが正常であるか、前記第３センサまたは前記第４センサが故障しているかを診断し、前記診断部が前記第１センサおよび前記第２センサが故障していないと診断している場合には、前記切替部は、前記第１信号をトルク信号として出力し、前記診断部が前記第１センサまたは前記第２センサが故障していると診断している場合であって、前記診断部が前記第３センサおよび前記第４センサが故障していないと診断している場合には、前記切替部は、前記第３信号をトルク信号として出力する検出装置である。
また、本開示の他の態様は、上記態様の検出装置と、前記検出装置にて検出された値を用いて電動モータの作動を制御する制御部と、を備えるステアリング装置である。
本発明によれば、冗長性を有するセンサの検出信号を処理する装置の処理負荷を抑制することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１の概略構成の一例を示す図である。
電動パワーステアリング装置１（以下、単に「ステアリング装置１」と称する場合もある。）は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両の一例としての自動車に適用した構成を例示している。なお、図１は、自動車を前方から見た図である。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１の概略構成の一例を示す図である。
電動パワーステアリング装置１（以下、単に「ステアリング装置１」と称する場合もある。）は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両の一例としての自動車に適用した構成を例示している。なお、図１は、自動車を前方から見た図である。
ステアリング装置１は、自動車の進行方向を変えるために運転者が操作するステアリングホイール１１と、ステアリングホイール１１に一体的に設けられたステアリングシャフト１２とを備えている。また、ステアリング装置１は、ステアリングシャフト１２と自在継手１３ａを介して連結された上部連結シャフト１３と、この上部連結シャフト１３と自在継手１３ｂを介して連結された下部連結シャフト１８とを備えている。下部連結シャフト１８は、ステアリングホイール１１の回転に連動して回転する。
また、ステアリング装置１は、転動輪としての左右の前輪２それぞれに連結されたタイロッド１４と、タイロッド１４に連結されたラック軸１５とを備えている。また、ステアリング装置１は、ラック軸１５に形成されたラック歯１５ａとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン１６ａが形成されたピニオン１６を備えている。
また、ステアリング装置１は、ラック歯１５ａやピニオン１６ａを覆うギヤボックス１７を有している。ピニオンシャフト１６は、ギヤボックス１７内にてトーションバー３０を介して下部連結シャフト１８と連結されている。そして、ギヤボックス１７の内部には、下部連結シャフト１８とピニオンシャフト１６との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバー３０の捩れ量に基づいて、ステアリングホイール１１に加えられた操舵トルクを検出するセンサユニット１９が設けられている。
また、ステアリング装置１は、ギヤボックス１７に支持された電動モータ２０と、電動モータ２０の駆動力を減速して下部連結シャフト１８に伝達する減速機構２１とを有している。
また、ステアリング装置１は、電動モータ２０の作動を制御する制御装置１００を備えている。制御装置１００には、上述したセンサユニット１９からの出力信号が入力される。
また、ステアリング装置１は、電動モータ２０の作動を制御する制御装置１００を備えている。制御装置１００には、上述したセンサユニット１９からの出力信号が入力される。
図２は、センサユニット１９および制御装置１００の概略構成の一例を示す図である。
制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable & Programmable Read Only Memory）等からなる算術論理演算回路である。
制御装置１００は、センサユニット１９からの出力信号を処理する処理部１１０と、処理部１１０から出力された信号に基づいて電動モータ２０の作動を制御する制御部１７０と、を備えている。
制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable & Programmable Read Only Memory）等からなる算術論理演算回路である。
制御装置１００は、センサユニット１９からの出力信号を処理する処理部１１０と、処理部１１０から出力された信号に基づいて電動モータ２０の作動を制御する制御部１７０と、を備えている。
処理部１１０は、センサユニット１９とともに、操舵トルクを検出する検出装置２００を構成する。この検出装置２００については後で詳述する。
制御部１７０は、電動モータ２０に供給する目標電流を設定するとともに、目標電流と検出された電動モータ２０へ供給される実電流とが一致するようにフィードバック制御を行う。
制御部１７０は、電動モータ２０に供給する目標電流を設定するとともに、目標電流と検出された電動モータ２０へ供給される実電流とが一致するようにフィードバック制御を行う。
（検出装置２００）
〔センサユニット１９〕
センサユニット１９は、第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３および第４センサ２１４を備えている。第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３および第４センサ２１４の構成は、後に詳述する点が異なるのみであり、基本的には同一である。以下、第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３および第４センサ２１４を、区別して表現する必要がない場合には、これらをまとめてセンサ２１０と称する場合もある。
〔センサユニット１９〕
センサユニット１９は、第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３および第４センサ２１４を備えている。第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３および第４センサ２１４の構成は、後に詳述する点が異なるのみであり、基本的には同一である。以下、第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３および第４センサ２１４を、区別して表現する必要がない場合には、これらをまとめてセンサ２１０と称する場合もある。
第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３および第４センサ２１４は、それぞれ、例えば、本出願人が出願した特開２０１８−９５２２３号公報に記載された第１磁気センサ、第２磁気センサ、第３磁気センサ、第４磁気センサを有するホールＩＣにて実現されることを例示することができる。つまり、センサ２１０は、下部連結シャフト１８に取り付けられた磁石（不図示）と、ピニオンシャフト１６に固定されたヨーク（不図示）とで形成される磁気回路中の磁束密度を検出するホール素子（不図示）と、オペアンプ（不図示）とを一体化させたものである。センサ２１０は、ホール素子から出力されたホール電圧を増幅し、信号処理することにより、磁束密度に応じた信号を出力する。
以下の説明において、第１センサ２１１から出力される検出信号を「第１信号ＴＳ１」、第２センサ２１２から出力される検出信号を「第２信号ＴＳ２」と称す。また、第３センサ２１３から出力される検出信号を「第３信号ＴＳ３」、第４センサ２１４から出力される検出信号を「第４信号ＴＳ４」と称す。また、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、第４信号ＴＳ４を、区別して表現する必要がない場合には、これらをまとめて信号ＴＳと称する場合もある。
〔処理部１１０〕
処理部１１０は、第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３、第４センサ２１４の故障を診断する診断部１４０を備えている。また、処理部１１０は、第１センサ２１１から出力された第１信号ＴＳ１か、第３センサ２１３から出力された第３信号ＴＳ３かを、トルク信号Ｔｄとして用いるのを切り替える切替部１６０を備えている。
処理部１１０は、第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３、第４センサ２１４の故障を診断する診断部１４０を備えている。また、処理部１１０は、第１センサ２１１から出力された第１信号ＴＳ１か、第３センサ２１３から出力された第３信号ＴＳ３かを、トルク信号Ｔｄとして用いるのを切り替える切替部１６０を備えている。
《診断部１４０》
診断部１４０には、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、第４信号ＴＳ４が入力される。
診断部１４０は、第１信号ＴＳ１と第２信号ＴＳ２とを用いて、第１センサ２１１および第２センサ２１２が正常であるか、第１センサ２１１または第２センサ２１２が故障しているかを診断する。
診断部１４０には、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、第４信号ＴＳ４が入力される。
診断部１４０は、第１信号ＴＳ１と第２信号ＴＳ２とを用いて、第１センサ２１１および第２センサ２１２が正常であるか、第１センサ２１１または第２センサ２１２が故障しているかを診断する。
また、診断部１４０は、第３信号ＴＳ３と第４信号ＴＳ４とを用いて、第３センサ２１３および第４センサ２１４が正常であるか、第３センサ２１３または第４センサ２１４が故障しているかを診断する。
《切替部１６０》
切替部１６０は、診断部１４０が第１センサ２１１および第２センサ２１２が故障していないと診断している場合には、第１センサ２１１から出力される第１信号ＴＳ１を、トルク信号Ｔｄとして出力する。
また、切替部１６０は、第１センサ２１１または第２センサ２１２が故障していると診断部１４０が診断している場合であって、第３センサ２１３および第４センサ２１４が故障していないと診断部１４０が診断している場合には、第３センサ２１３から出力される第３信号ＴＳ３を、トルク信号Ｔｄとして出力する。
また、切替部１６０は、第１センサ２１１または第２センサ２１２、第３センサ２１３または第４センサ２１４が故障していると診断部１４０が診断している場合には、その旨の信号を出力する。
切替部１６０は、診断部１４０が第１センサ２１１および第２センサ２１２が故障していないと診断している場合には、第１センサ２１１から出力される第１信号ＴＳ１を、トルク信号Ｔｄとして出力する。
また、切替部１６０は、第１センサ２１１または第２センサ２１２が故障していると診断部１４０が診断している場合であって、第３センサ２１３および第４センサ２１４が故障していないと診断部１４０が診断している場合には、第３センサ２１３から出力される第３信号ＴＳ３を、トルク信号Ｔｄとして出力する。
また、切替部１６０は、第１センサ２１１または第２センサ２１２、第３センサ２１３または第４センサ２１４が故障していると診断部１４０が診断している場合には、その旨の信号を出力する。
以下に、第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３および第４センサ２１４と、制御装置１００との間の通信方式について説明する。
上述したように、第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３、第４センサ２１４は、それぞれ、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、第４信号ＴＳ４を制御装置１００に対して出力する。以下では、第１センサ２１１が第１信号ＴＳ１を出力する周期、第２センサ２１２が第２信号ＴＳ２を出力する周期、第３センサ２１３が第３信号ＴＳ３を出力する周期、第４センサ２１４が第４信号ＴＳ４を出力する周期を、それぞれ、第１周期、第２周期、第３周期、第４周期と称する場合がある。
なお、第１の実施形態に係る検出装置２００おいては、第１信号ＴＳ１〜第４信号ＴＳ４にて送信する情報量は全て同一であり、例えば、１２ビットの場合や１６ビットの場合であることを例示することができる。
上述したように、第１センサ２１１、第２センサ２１２、第３センサ２１３、第４センサ２１４は、それぞれ、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、第４信号ＴＳ４を制御装置１００に対して出力する。以下では、第１センサ２１１が第１信号ＴＳ１を出力する周期、第２センサ２１２が第２信号ＴＳ２を出力する周期、第３センサ２１３が第３信号ＴＳ３を出力する周期、第４センサ２１４が第４信号ＴＳ４を出力する周期を、それぞれ、第１周期、第２周期、第３周期、第４周期と称する場合がある。
なお、第１の実施形態に係る検出装置２００おいては、第１信号ＴＳ１〜第４信号ＴＳ４にて送信する情報量は全て同一であり、例えば、１２ビットの場合や１６ビットの場合であることを例示することができる。
図３は、第１の実施形態に係る第１周期、第２周期、第３周期、第４周期の一例を示す図である。
第１の実施形態に係る検出装置２００においては、第１周期と第２周期とは同一、および、第３周期と第４周期とは同一であるとともに、第３周期および第４周期は、第１周期および第２周期よりも長くなるように設定されている。例えば、第３周期および第４周期は、第１周期および第２周期の整数倍であることを例示することができる。例えば、第１周期および第２周期が１ｍｓｅｃである場合に、第３周期および第４周期は、２ｍｓｅｃ、３ｍｓｅｃ、４ｍｓｅｃ、５ｍｓｅｃであることを例示することができる。また、第１周期および第２周期が０．５ｍｓｅｃである場合に、第３周期および第４周期は、１ｍｓｅｃ、１．５ｍｓｅｃ、２ｍｓｅｃ、２．５ｍｓｅｃであることを例示することができる。
第１の実施形態に係る検出装置２００においては、第１周期と第２周期とは同一、および、第３周期と第４周期とは同一であるとともに、第３周期および第４周期は、第１周期および第２周期よりも長くなるように設定されている。例えば、第３周期および第４周期は、第１周期および第２周期の整数倍であることを例示することができる。例えば、第１周期および第２周期が１ｍｓｅｃである場合に、第３周期および第４周期は、２ｍｓｅｃ、３ｍｓｅｃ、４ｍｓｅｃ、５ｍｓｅｃであることを例示することができる。また、第１周期および第２周期が０．５ｍｓｅｃである場合に、第３周期および第４周期は、１ｍｓｅｃ、１．５ｍｓｅｃ、２ｍｓｅｃ、２．５ｍｓｅｃであることを例示することができる。
かかる場合、制御装置１００の診断部１４０は、第１周期にて、第１信号ＴＳ１および第２信号ＴＳ２を取得し、第１周期にて、第１センサ２１１および第２センサ２１２は正常であるか否かを診断する。一方、診断部１４０は、第３周期にて、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４を取得し、第３周期にて、第３センサ２１３および第４センサ２１４は正常であるか否かを診断する。
また、切替部１６０は、第１センサ２１１および第２センサ２１２が正常であると診断している期間、第１周期にて第１信号ＴＳ１を、トルク信号Ｔｄとして出力する。
また、切替部１６０は、第１センサ２１１および第２センサ２１２が正常であると診断している期間、第１周期にて第１信号ＴＳ１を、トルク信号Ｔｄとして出力する。
以上説明したように、検出装置２００は、検出対象の値である、ステアリングホイール１１に加えられた操舵トルクを検出する複数のセンサの一例としての第１センサ２１１〜第４センサ２１４と、第１センサ２１１〜第４センサ２１４それぞれから出力された検出信号の一例としての第１信号ＴＳ１〜第４信号ＴＳ４を処理する処理部１１０と、を備える。そして、検出装置２００においては、第１センサ２１１〜第４センサ２１４の内の一部のセンサの一例としての第１センサ２１１および第２センサ２１２の信号ＴＳを出力する周期である第１周期は、第１センサ２１１〜第４センサ２１４の内の他のセンサの一例としての第３センサ２１３および第４センサ２１４の信号ＴＳを出力する周期である第３周期よりも短い。
このように構成された検出装置２００においては、仮に第１周期〜第４周期を全て第１周期と同一とし、制御装置１００の処理部１１０が、第１周期にて、第１センサ２１１および第２センサ２１２が正常であるか否かを診断するとともに第３センサ２１３および第４センサ２１４が正常であるか否かを診断する場合と比べて、処理部１１０の処理負荷が低減される。このことは、ステアリング装置１の操舵フィーリング向上のため、センサ２１０と制御装置１００との間の通信周期が高速化されたとしても、制御装置１００の処理負荷を抑制するという効果を奏することができる。
また、かかる構成であっても、第１センサ２１１または第２センサ２１２に故障が生じたとしても、第３センサ２１３からの第３信号ＴＳ３を用いて電動モータ２０の作動を制御することは可能である。それゆえ、上記構成によれば、ステアリング装置１の安全性は低下しない。
なお、上述した第１の実施形態においては、切替部１６０は、診断部１４０が第１センサ２１１および第２センサ２１２が故障していないと診断している場合には、第１センサ２１１から出力される第１信号ＴＳ１を、トルク信号Ｔｄとして出力するが、特にかかる態様に限定されない。切替部１６０は、第１信号ＴＳ１の代わりに第２信号ＴＳ２を、トルク信号Ｔｄとして出力しても良い。また、切替部１６０は、診断部１４０が第３センサ２１３および第４センサ２１４が故障していないと診断している場合に、第３センサ２１３から出力される第３信号ＴＳ３を出力する代わりに第４信号ＴＳ４を、トルク信号Ｔｄとして出力しても良い。
また、上述した第１の実施形態においては、第１センサ２１１〜第４センサ２１４の４つのセンサ２１０を備えているが、特にかかる態様に限定されない。５つ以上のセンサ２１０を備えていても良い。かかる構成であっても、第１センサ２１１および第２センサ２１２以外のセンサ２１０が信号ＴＳを出力する周期は、第１センサ２１１および第２センサ２１２が信号ＴＳを出力する第１周期よりも長いと良い。
＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態に係る検出装置３００における第１周期、第２周期、第３周期、第４周期の一例を示す図である。
第２の実施形態に係る検出装置３００は、第１の実施形態に係る検出装置２００に対して、第２センサ２１２が第２信号ＴＳ２を出力する第２周期が異なる。以下、検出装置２００と検出装置３００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
図４は、第２の実施形態に係る検出装置３００における第１周期、第２周期、第３周期、第４周期の一例を示す図である。
第２の実施形態に係る検出装置３００は、第１の実施形態に係る検出装置２００に対して、第２センサ２１２が第２信号ＴＳ２を出力する第２周期が異なる。以下、検出装置２００と検出装置３００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
検出装置３００における第２周期は、第３周期および第４周期と同一で、第１周期よりも長くなるように設定されている。
これにより、第２の実施形態に係る診断部１４０は、第１周期にて第１信号ＴＳ１を取得し、第１周期よりも長い第２周期にて第２信号ＴＳ２を取得する。そして、診断部１４０は、第１信号ＴＳ１および第２信号ＴＳ２を取得する第２周期にて、第１センサ２１１および第２センサ２１２は正常であるか否かを診断する。
これにより、第２の実施形態に係る診断部１４０は、第１周期にて第１信号ＴＳ１を取得し、第１周期よりも長い第２周期にて第２信号ＴＳ２を取得する。そして、診断部１４０は、第１信号ＴＳ１および第２信号ＴＳ２を取得する第２周期にて、第１センサ２１１および第２センサ２１２は正常であるか否かを診断する。
以上説明したように、検出装置３００においては、第１センサ２１１〜第４センサ２１４の内の一部のセンサの一例としての第１センサ２１１の第１信号ＴＳ１を出力する周期である第１周期は、第１センサ２１１〜第４センサ２１４の内の他のセンサの一例としての第２センサ２１２〜第４センサ２１４の信号ＴＳを出力する周期（例えば第３周期）よりも短い。
以上のように構成された検出装置３００によれば、第１周期〜第４周期を全て第１周期と同一とし、制御装置１００が、第１周期にて、第１センサ２１１および第２センサ２１２が正常であるか否かを診断するとともに第３センサ２１３および第４センサ２１４が正常であるか否かを診断する場合と比べて、制御装置１００の処理負荷が低減される。
また、かかる構成であっても、第１センサ２１１または第２センサ２１２に故障が生じたとしても、第３センサ２１３からの第３信号ＴＳ３を用いて電動モータ２０の作動を制御することは可能である。それゆえ、上記構成によれば、ステアリング装置１の安全性は低下しない。
そして、検出装置３００によれば、処理部１１０は、１つのセンサの一例としての第１センサ２１１の第１信号ＴＳ１と、第２センサ２１２〜第４センサ２１４の内の一のセンサの一例としての第２センサ２１２の第２信号ＴＳ２とを用いて、第１センサ２１１および第２センサ２１２が正常であるか否かを診断する。そして、処理部１１０は、第１センサ２１１および第２センサ２１２が正常であると診断した場合には、第１センサ２１１の第１信号ＴＳ１を、検出対象のトルクを示す信号の一例としてのトルク信号Ｔｄとして出力する。それゆえ、検出装置３００によれば、検出装置２００よりも、制御装置１００の処理負荷を低減することが可能になる。
＜第３の実施形態＞
図５は、第３の実施形態に係る検出装置４００における、第１周期、第２周期、第３周期および第４周期と、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量の一例を示す図である。
第３の実施形態に係る検出装置４００は、第１の実施形態に係る検出装置２００に対して、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が同一ではない点が異なる。以下、検出装置２００と検出装置４００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
図５は、第３の実施形態に係る検出装置４００における、第１周期、第２周期、第３周期および第４周期と、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量の一例を示す図である。
第３の実施形態に係る検出装置４００は、第１の実施形態に係る検出装置２００に対して、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が同一ではない点が異なる。以下、検出装置２００と検出装置４００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
検出装置４００においては、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量は、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量よりも少ない。例えば、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量が１６ビットである場合に、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が１５ビット以下であることを例示することができる。
第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量よりも少ないと、第１信号ＴＳ１〜第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が全て同一である場合と比べて、診断部１４０が解析する情報量が少なくなるので、制御装置１００の処理負荷が低減される。
なお、第２信号ＴＳ２にて送信する情報量は、第１センサ２１１および第２センサ２１２の故障を診断するのに十分な情報量となるビット数を選定することが望ましい。また、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量は、第３センサ２１３および第４センサ２１４の故障を診断するのに十分な情報量となるビット数を選定することが望ましい。
また、第１センサ２１１または第２センサ２１２が故障したという非常時であっても、第３信号ＴＳ３を用いて、通常操舵に影響を及ぼさないように電動モータ２０の作動を制御することが可能なように、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量を選定することが望ましい。
また、上述した第３の実施形態においては、第２信号ＴＳ２にて送信する情報量も、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量よりも少ないが、特にかかる態様に限定されない。例えば、第２信号ＴＳ２にて送信する情報量は、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量と同一にしても良い。かかる態様であっても、第１信号ＴＳ１〜第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が全て同一である場合と比べて、診断部１４０が解析する情報量が少なくなるので、制御装置１００の処理負荷が低減される。
＜第４の実施形態＞
図６は、第４の実施形態に係る検出装置５００における、第１周期、第２周期、第３周期および第４周期と、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量の一例を示す図である。
第４の実施形態に係る検出装置５００は、第２の実施形態に係る検出装置３００に対して、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が同一ではない点が異なる。以下、検出装置３００と検出装置５００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
図６は、第４の実施形態に係る検出装置５００における、第１周期、第２周期、第３周期および第４周期と、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量の一例を示す図である。
第４の実施形態に係る検出装置５００は、第２の実施形態に係る検出装置３００に対して、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が同一ではない点が異なる。以下、検出装置３００と検出装置５００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
検出装置５００においては、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量は、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量よりも少ない。例えば、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量が１６ビットである場合に、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が１２ビットであることを例示することができる。
第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量よりも少ないと、第１信号ＴＳ１〜第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が全て同一である場合と比べて、診断部１４０が解析する情報量が少なくなるので、制御装置１００の処理負荷が低減される。
なお、第２信号ＴＳ２にて送信する情報量は、第１センサ２１１および第２センサ２１２の故障を診断するのに十分な情報量となるビット数を選定することが望ましい。また、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量は、第３センサ２１３および第４センサ２１４の故障を診断するのに十分な情報量となるビット数を選定することが望ましい。
また、第１センサ２１１または第２センサ２１２が故障したという非常時であっても、第３信号ＴＳ３を用いて、通常操舵に影響を及ぼさないように電動モータ２０の作動を制御することが可能なように、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量を選定することが望ましい。
また、上述した第４の実施形態においては、第２信号ＴＳ２にて送信する情報量も、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量よりも少ないが、特にかかる態様に限定されない。例えば、第２信号ＴＳ２にて送信する情報量は、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量と同一にしても良い。かかる態様であっても、第１信号ＴＳ１〜第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が全て同一である場合と比べて、診断部１４０が解析する情報量が少なくなるので、制御装置１００の処理負荷が低減される。
＜第５の実施形態＞
図７は、第５の実施形態に係る検出装置６００の概略構成の一例を示す図である。
図８は、第５の実施形態に係る検出装置６００における、第１周期、第２周期、第３周期および第４周期と、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量の一例を示す図である。
第５の実施形態に係る検出装置６００は、第１の実施形態に係る検出装置２００に対して、第１信号ＴＳ１と第２信号ＴＳ２とが同じ通信線２６１を介して送信され、第３信号ＴＳ３と第４信号ＴＳ４とが同じ通信線２６２を介して送信される点が異なる。以下、検出装置２００と検出装置６００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
図７は、第５の実施形態に係る検出装置６００の概略構成の一例を示す図である。
図８は、第５の実施形態に係る検出装置６００における、第１周期、第２周期、第３周期および第４周期と、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量の一例を示す図である。
第５の実施形態に係る検出装置６００は、第１の実施形態に係る検出装置２００に対して、第１信号ＴＳ１と第２信号ＴＳ２とが同じ通信線２６１を介して送信され、第３信号ＴＳ３と第４信号ＴＳ４とが同じ通信線２６２を介して送信される点が異なる。以下、検出装置２００と検出装置６００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
検出装置６００は、センサユニット６１９と、処理部１１０に相当する処理部５１０とを備えている。
センサユニット６１９は、第１センサ６１１、第２センサ６１２、第３センサ６１３および第４センサ６１４を備えている。以下、第１センサ６１１、第２センサ６１２、第３センサ６１３および第４センサ６１４を、区別して表現する必要がない場合には、これらをまとめてセンサ６１０と称する場合もある。
センサユニット６１９は、第１センサ６１１、第２センサ６１２、第３センサ６１３および第４センサ６１４を備えている。以下、第１センサ６１１、第２センサ６１２、第３センサ６１３および第４センサ６１４を、区別して表現する必要がない場合には、これらをまとめてセンサ６１０と称する場合もある。
検出装置６００においては、第１センサ６１１と、第２センサ６１２とは、通信線２６１を介して、それぞれの検出信号である、第１信号ＴＳ１および第２信号ＴＳ２を順に処理部５１０に対して送信する。より具体的には、処理部５１０からの指令信号を受信したときに、通信線２６１を介して、先ず、第１センサ６１１が第１信号ＴＳ１を送信し、次に、第２センサ６１２が第２信号ＴＳ２を送信する。
また、検出装置６００においては、第３センサ６１３と、第４センサ６１４とは、通信線２６２を介して、それぞれの検出信号である、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４を順に処理部５１０に対して送信する。より具体的には、処理部５１０からの指令信号を受信したときに、通信線２６２を介して、先ず、第３センサ６１３が第３信号ＴＳ３を送信し、次に、第４センサ６１４が第４信号ＴＳ４を送信する。
そして、第５の実施形態に係る検出装置６００においては、第１周期と第２周期とが同一、および、第３周期と第４周期とが同一であるとともに、第３周期および第４周期は、第１周期および第２周期よりも長くなるように設定されている。例えば、第３周期および第４周期は、第１周期および第２周期の整数倍であることを例示することができる。例えば、第１周期および第２周期が１ｍｓｅｃである場合に、第３周期および第４周期は、２ｍｓｅｃ、３ｍｓｅｃ、４ｍｓｅｃ、５ｍｓｅｃであることを例示することができる。
処理部５１０は、第１センサ６１１、第２センサ６１２、第３センサ６１３、第４センサ６１４の故障を診断する診断部５４０と、切替部５６０とを備えている。
診断部５４０は、通信線２６１を介して、第１信号ＴＳ１と第２信号ＴＳ２とを順に取得した後に、第１センサ６１１および第２センサ６１２が正常であるか否かを診断する。また、診断部５４０は、通信線２６２を介して、第３信号ＴＳ３と第４信号ＴＳ４とを順に取得した後に、第３センサ６１３および第４センサ６１４が正常であるか否かを診断する。
以上のように構成された検出装置６００によれば、第１周期〜第４周期を全て第１周期と同一とし、診断部５４０が、第１周期にて、第１センサ６１１および第２センサ６１２が正常であるか否かを診断するとともに第３センサ６１３および第４センサ６１４が正常であるか否かを診断する場合と比べて、診断部５４０の処理負荷が低減される。
また、かかる構成であっても、第１センサ６１１または第２センサ６１２に故障が生じたとしても、第３センサ６１３からの第３信号ＴＳ３を用いて電動モータ２０の作動を制御することは可能である。それゆえ、上記構成によれば、安全性は低下しない。
＜第６の実施形態＞
図９は、第６の実施形態に係る検出装置７００における、第１周期、第２周期、第３周期および第４周期と、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量の一例を示す図である。
第６の実施形態に係る検出装置７００は、第５の実施形態に係る検出装置６００に対して、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が同一ではない点が異なる。以下、検出装置６００と検出装置７００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
図９は、第６の実施形態に係る検出装置７００における、第１周期、第２周期、第３周期および第４周期と、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量の一例を示す図である。
第６の実施形態に係る検出装置７００は、第５の実施形態に係る検出装置６００に対して、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が同一ではない点が異なる。以下、検出装置６００と検出装置７００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
検出装置７００においては、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量は、第１信号ＴＳ１および第２信号ＴＳ２にて送信する情報量よりも少ない。例えば、第１信号ＴＳ１および第２信号ＴＳ２にて送信する情報量が１６ビットである場合に、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が１２ビットであることを例示することができる。
第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が、第１信号ＴＳ１および第２信号ＴＳ２にて送信する情報量よりも少ないと、第１信号ＴＳ１〜第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が全て同一である場合と比べて、診断部５４０が解析する情報量が少なくなるので、診断部５４０の処理負荷が低減される。
なお、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量は、第３センサ６１３および第４センサ６１４が正常であるか否かを診断するのに十分な情報量となるビット数を選定することが望ましい。
また、第１センサ６１１または第２センサ６１２が故障したという非常時であっても、第３信号ＴＳ３を用いて、通常操舵に影響を及ぼさないように電動モータ２０の作動を制御することが可能なように、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量を選定することが望ましい。
＜第７の実施形態＞
図１０は、第７の実施形態に係る検出装置８００における第１周期、第２周期、第３周期および第４周期、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量の一例を示す図である。
第７の実施形態に係る検出装置８００は、第１の実施形態に係る検出装置２００に対して、第２周期〜第４周期が異なるとともに、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が同一ではない点が異なる。以下、検出装置２００と検出装置８００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
図１０は、第７の実施形態に係る検出装置８００における第１周期、第２周期、第３周期および第４周期、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量の一例を示す図である。
第７の実施形態に係る検出装置８００は、第１の実施形態に係る検出装置２００に対して、第２周期〜第４周期が異なるとともに、第１信号ＴＳ１、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が同一ではない点が異なる。以下、検出装置２００と検出装置８００とで異なる点について主に説明し、同じである点についての説明は省略する。
検出装置８００における第２周期、第３周期および第４周期は、第１周期と同じになるように設定されている。
一方、検出装置８００においては、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量は、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量よりも少ない。例えば、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量が１６ビットである場合に、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が１２ビットであることを例示することができる。
一方、検出装置８００においては、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量は、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量よりも少ない。例えば、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量が１６ビットである場合に、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が１２ビットであることを例示することができる。
以上説明したように、検出装置８００においては、第１センサ２１１〜第４センサ２１４の内の一部のセンサの一例としての第１センサ２１１の第１信号ＴＳ１にて送信する情報量は、第１センサ２１１〜第４センサ２１４の内の他のセンサの一例としての第２センサ２１２〜第４センサ２１４の信号ＴＳにて送信する情報量よりも多い。
検出装置８００によれば、第１周期〜第４周期が全て同一であったとしても、第２信号ＴＳ２、第３信号ＴＳ３、および、第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量よりも少ないと、第１信号ＴＳ１〜第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が全て同一である場合と比べて、診断部１４０が解析する情報量が少なくなる。その結果、制御装置１００の処理負荷が低減される。
なお、第２信号ＴＳ２にて送信する情報量は、第１センサ２１１および第２センサ２１２が正常であるか否かを診断するのに十分な情報量となるビット数を選定することが望ましい。また、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量は、第３センサ２１３および第４センサ２１４が正常であるか否かを診断するのに十分な情報量となるビット数を選定することが望ましい。
また、第１センサ２１１または第２センサ２１２が故障したという非常時であっても、第３信号ＴＳ３を用いて、通常操舵に影響を及ぼさないように電動モータ２０の作動を制御することが可能なように、第３信号ＴＳ３および第４信号ＴＳ４にて送信する情報量を選定することが望ましい。
なお、上述した第７の実施形態においては、第２信号ＴＳ２にて送信する情報量も、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量よりも少ないが、特にかかる態様に限定されない。例えば、第２信号ＴＳ２にて送信する情報量は、第１信号ＴＳ１にて送信する情報量と同一にしても良い。かかる態様であっても、第１信号ＴＳ１〜第４信号ＴＳ４にて送信する情報量が全て同一である場合と比べて、診断部１４０が解析する情報量が少なくなるので、診断部１４０の処理負荷が低減される。
１…電動パワーステアリング装置、１００…制御装置、１１０…処理部、１４０…診断部、１６０…切替部、１７０…制御部、２００…検出装置、２１１…第１センサ、２１２…第２センサ、２１３…第３センサ、２１４…第４センサ
Claims (3)
- 検出対象の値を検出する複数のセンサと、
前記複数のセンサそれぞれから出力された検出信号を処理する処理部と、
を備え、
前記複数のセンサは、第１センサ、第２センサ、第３センサ、および第４センサであり 、
前記第１センサおよび前記第２センサの検出信号を出力する周期は、前記第３センサおよび前記第４センサの検出信号を出力する周期よりも短く、
前記処理部は、前記第１センサ、前記第２センサ、前記第３センサ、および前記第４センサの故障を診断する診断部と、前記第１センサから出力される検出信号である第１信号か、前記第３センサから出力される検出信号である第３信号かをトルク信号として用いるのを切り替える切替部と、を備え、
前記診断部は、前記第１信号および前記第２センサから出力される検出信号である第２信号を用いて、前記第１センサおよび前記第２センサが正常であるか、前記第１センサまたは前記第２センサが故障しているかを診断し、
前記診断部は、前記第３信号および前記第４センサから出力される検出信号である第４信号を用いて、前記第３センサおよび前記第４センサが正常であるか、前記第３センサまたは前記第４センサが故障しているかを診断し、
前記診断部が前記第１センサおよび前記第２センサが故障していないと診断している場合には、前記切替部は、前記第１信号をトルク信号として出力し、
前記診断部が前記第１センサまたは前記第２センサが故障していると診断している場合であって、前記診断部が前記第３センサおよび前記第４センサが故障していないと診断している場合には、前記切替部は、前記第３信号をトルク信号として出力する
検出装置。 - 検出対象の値を検出する複数のセンサと、
前記複数のセンサそれぞれから出力された検出信号を処理する処理部と、
を備え、
前記複数のセンサは、第１センサ、第２センサ、第３センサ、および第４センサであり、
前記第１センサの検出信号を出力する周期は、前記第２センサ、前記第３センサ、および前記第４センサの検出信号を出力する周期よりも短く、
前記処理部は、前記第１センサ、前記第２センサ、前記第３センサ、および前記第４センサの故障を診断する診断部と、前記第１センサから出力される検出信号である第１信号か、前記第３センサから出力される検出信号である第３信号かをトルク信号として用いるのを切り替える切替部と、を備え、
前記診断部は、前記第１信号および前記第２センサから出力される検出信号である第２信号を用いて、前記第１センサおよび前記第２センサが正常であるか、前記第１センサまたは前記第２センサが故障しているかを診断し、
前記診断部は、前記第３信号および前記第４センサから出力される検出信号である第４信号を用いて、前記第３センサおよび前記第４センサが正常であるか、前記第３センサまたは前記第４センサが故障しているかを診断し、
前記診断部が前記第１センサおよび前記第２センサが故障していないと診断している場合には、前記切替部は、前記第１信号をトルク信号として出力し、
前記診断部が前記第１センサまたは前記第２センサが故障していると診断している場合であって、前記診断部が前記第３センサおよび前記第４センサが故障していないと診断している場合には、前記切替部は、前記第３信号をトルク信号として出力する
検出装置。 - 請求項１または２に記載の検出装置と、
前記検出装置にて検出された値を用いて電動モータの作動を制御する制御部と、
を備えるステアリング装置。
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