傳感器裝置的制作方法

本公開總體上涉及傳感器裝置。

背景技術：

例如，如在專利文獻1中公開的傳感器裝置設置有傳感器部，該傳感器部具有兩個檢測器和基于從傳感器部發送的信號進行操作/計算的控制器。更特別地，專利文獻，即日本專利公開第2015-046770號(專利文獻1)中的傳感器裝置具有扭矩傳感器和微控制器。扭矩傳感器包括兩個霍爾元件和生成并發送輸出信號的接口電路，該輸出信號包括與來自霍爾元件的檢測值分別對應的兩個檢測信號。微控制器對從扭矩傳感器發送的兩個檢測信號進行比較，用于確定霍爾元件的異常。

一般而言，從扭矩傳感器發送的輸出信號的長度越短，來自扭矩傳感器的輸出信號的傳輸間隔可以越短，從而改進傳感器裝置的響應性。然而，專利文獻1中的裝置通過串行傳輸來向微控制器發送兩個檢測信號，以使得能夠通過微控制器進行霍爾元件的異常確定。因此，相比于一個檢測信號的傳輸，專利文獻1中的裝置具有更長的輸出信號長度，從而增大了傳輸間隔以及降低了響應性。

技術實現要素：

本公開的目的是提供一種傳感器裝置，該傳感器裝置能夠在不降低從傳感器部發送的輸出信號的可靠性的情況下具有改進的響應性。

在本公開的一方面，一種傳感器裝置包括：一個或更多個傳感器部和控制器。傳感器部包括分別對關于檢測對象的量進行檢測的主檢測器和副檢測器，對來自主檢測器的主檢測值和來自副檢測器的副檢測值進行比較的信號比較器，以及當主檢測值和副檢測值相匹配時，生成并發送輸出信號的信號發送器，該輸出信號包括與主檢測值對應的主信號且不包括與副檢測值對應的副信號。控制器包括獲得輸出信號的信號獲得器，和基于由信號獲得器獲得的輸出信號執行計算的計算器。

根據本公開內容，傳感器部包括對主檢測值和副檢測值進行比較的信號比較器。因此，能夠使得傳感器部確定每個檢測器的異常。此外，當每個檢測器正常時，通過生成并發送包括主信號且不包括副信號的輸出信號，可以減小(即縮短或縮小)輸出信號的信號長度。因此，在不降低從傳感器部發送的輸出信號的可靠性的情況下，可以改進傳感器裝置的響應性。

貫穿整個說明書和權利要求書，主檢測值與副檢測值相匹配不僅是指主檢測值與副檢測值之間完全匹配，而且也是指主檢測值與副檢測值之間部分匹配，即，當主檢測值與副檢測值之間的差等于或小于預設值時。因此，換句話說，主檢測值和副檢測值不匹配是指主檢測值與副檢測值之間的差大于預設值。

附圖說明

參照附圖根據下述的詳細描述，本公開的目的、特征和優點將變得更加明顯，在附圖中：

圖1是本公開的第一實施例中的電動助力轉向設備的圖示；

圖2是本公開的第一實施例中的扭矩傳感器的立體分解透視圖；

圖3是本公開的第一實施例中的傳感器裝置的框圖；

圖4是本公開的第一實施例中當主檢測值和副檢測值相匹配時的輸出信號的時序圖；

圖5是本公開的第一實施例中當主檢測值和副檢測值不匹配時的輸出信號的時序圖；

圖6是本公開的第一實施例中的第一主數據值和第一副數據值的圖示；

圖7是本公開的第一實施例中的第一磁性傳感器的接口電路中的處理的流程圖；

圖8是本公開的第一實施例中的第二磁性傳感器的接口電路中的處理的流程圖；

圖9是本公開的第一實施例中的ECU中的處理的流程圖；

圖10是本公開的第二實施例中的ECU中的處理的流程圖；

圖11是本公開的第三實施例中的ECU中的處理的第一流程圖；

圖12是本公開的第三實施例中的ECU中的處理的第二流程圖；

圖13是本公開的第三實施例中的ECU中的處理的第三流程圖；

圖14是本公開的第四實施例中的第一磁性傳感器的接口電路中的處理的流程圖；

圖15是本公開的第四實施例中的第二磁性傳感器的接口電路中的處理的流程圖；

圖16是本公開的第四實施例中的ECU中的處理的流程圖；

圖17是本公開的第五實施例中的第一磁性傳感器的接口電路中的處理的流程圖；

圖18是本公開的第五實施例中的第二磁性傳感器的接口電路中的處理的流程圖；以及

圖19是本公開的第五實施例中的ECU中的處理的流程圖。

具體實施方式

下文中，基于附圖描述本公開的多個實施例。

下文中，將相同的附圖標記分配給下述實施例中的相同部件，并且不重復對相同部件的描述。

(第一實施例)

基于圖1至圖6描述本公開的第一實施例。

如圖1和圖2所示，將傳感器裝置1應用于電動助力轉向設備80以例如用于輔助車輛的轉向操作，在電動助力轉向設備80中設置有電子控制單元(ECU)85以及第一磁性傳感器50、第二磁性傳感器60等。第一磁性傳感器50和第二磁性傳感器60是權利要求中的“傳感器部”。ECU 85是權利要求中的“控制器”。

描述了具有電動助力轉向設備80的轉向系統90的整體配置。如圖1所示，作為轉向部件的方向盤91與轉向軸92連接。

轉向軸92具有輸入軸11和輸出軸12。輸入軸11與方向盤91連接。在輸入軸11與輸出軸12之間的位置處設置有對施加至轉向軸92的扭矩進行檢測的扭矩傳感器10。小齒輪96設置在輸出軸12的與輸入軸11相對的一端。小齒輪96與齒條軸97接合。一對車輪98經由橫拉桿(tie rod)等與齒條軸97的兩端連接。

當駕駛員旋轉方向盤91時，與方向盤91連接的轉向軸92旋轉。轉向軸92的旋轉通過小齒輪96變為齒條軸97的平移運動，以及一對車輪98根據齒條軸97的位移量被轉向一定角度。

電動助力轉向設備80設置有馬達81、減速齒輪82、扭矩傳感器10、ECU 85等，該馬達81輸出用于輔助駕駛員對方向盤91的轉向操作的輔助扭矩。雖然在圖1中馬達81和ECU 85具有單獨的主體，但是馬達81和ECU 85也可以被組合成具有一個主體。

減速齒輪82降低馬達81的轉速，并且將馬達81的旋轉傳輸至轉向軸92。也就是說，雖然本實施例的電動助力轉向設備80是所謂的“轉向柱輔助型(column assistant type)”，但是設備80還可以是將馬達81的旋轉傳輸至齒條軸97的“齒條輔助型(rack assist type)”。在后面描述ECU 85的細節。

如圖2所示，扭矩傳感器10設置有輸入軸11、輸出軸12、扭桿(torsion bar)13、多極磁體15、磁軛(magnetic yoke)16、檢測對象如磁通收集模塊20、傳感器單元40等。

扭桿13分別具有與輸入軸11連接的一端，以及通過銷14與輸出軸12連接的另一端，并且將輸入軸11和輸出軸12連接在同一軸線上，即，將軸11和軸12同軸地連接在旋轉軸線O上。扭桿13是棒狀的彈性構件，并且將施加于轉向軸92的扭矩轉換成扭轉位移。

多極磁體15形成為圓筒形狀，并且被固定至輸入軸11。在多極磁體15上，沿著外圍輪流地磁化N極和S極。雖然可以任意確定磁極的數量，但是在本實施例中將N極和S極的數量配置為12對，具有總共24個磁極。磁軛16通過由非磁材料(例如樹脂)形成并且未示出的軛附接部件來保持，并且在由多極磁體15產生的磁場中形成磁路。

磁軛16包括第一軛17和第二軛18，第一軛17設置在軛16靠近輸入軸11的一側，第二軛18設置在軛16靠近輸出軸12的另一側。第一軛17和第二軛18兩者具有環形形狀并且用軟磁材料制成，并且在多極磁體15的徑向外部固定地附接至輸出軸12。

磁通收集模塊20包括磁通收集環21和磁通收集環22。磁通收集環21和磁通收集環22被布置在磁軛16的徑向外部，并且收集來自磁軛16的磁通。第一磁通收集環21設置在模塊20靠近輸入軸11的一側，以及第二磁通收集環22設置在模塊20靠近輸出軸12的另一側。第一磁通收集環21和第二磁通收集環22通過由夾物模壓(insert molding)等形成的未示出的磁通收集環保持器構件來保持。

第一磁通收集環21包括(i)采用軟磁材料制成的基本上為環形的環形部件211，以及(ii)從環形部件211朝向徑向外部突出的兩個磁通收集部件215。可以將磁通收集部件215的數量配置為與下面提及的磁性傳感器50、磁性傳感器60的數量相匹配。

第二磁通收集環22包括(i)采用軟磁材料制成的基本上為環形的環形部件221，類似于第一磁通收集環21，以及從環形部件221朝向徑向外部突出的兩個磁通收集部件225。

在本實施例中，第一磁通收集環21和第二磁通收集環22具有基本上相同的形式。

第一磁通收集環21的磁通收集部件215和第二磁通收集環22的磁通收集部件225被布置成彼此面對，并且具有基本上平行布置的相應的相對表面。

磁性傳感器50和磁性傳感器60被布置在磁通收集部件215與磁通收集部件225之間的位置處。

傳感器單元40包括基板41以及磁性傳感器50和磁性傳感器60。磁性傳感器50和磁性傳感器60安裝在基板41的同一表面上。

第一磁性傳感器50向ECU 85輸出，即發送第一輸出信號Sd10，以及第二磁性傳感器60向ECU 85輸出，即發送第二輸出信號Sd20。

如圖3所示，第一磁性傳感器50具有密封體53和第一芯片55，以及第二磁性傳感器60具有密封體63和第二芯片65。

與第一磁性傳感器50有關的配置在下文中被指定為50多的編號或500多的編號，以及與第二磁性傳感器60有關的配置在下文中被指定為60多的編號或600多的編號，意味著相同的最后一位數字或最后兩位數字表示相同的部件/配置。下文中，描述集中在第一磁性傳感器50上，并且在任何適當的時候，不重復傳感器60的相同配置。

密封體53對第一芯片55進行密封。密封體53具有分別設置在密封體53上并且從密封體53突出的電源端子531、通信端子532以及接地端子533。

電源端子531通過第一電源線路111連接至ECU 85，密封體53的通信端子532通過第一通信線路112連接至ECU 85，以及密封體53的接地端子533通過第一接地線路113連接至ECU 85。

此外，電源端子631通過第二電源線路121連接至ECU 85，通信端子632通過第二通信線路122連接至ECU 85，以及接地端子633通過第二接地線路123連接至ECU 85。

將調節到預定電壓值的電壓從ECU 85的調節器(未示出)提供給電源端子531和電源端子631。接地端子533和接地端子633經由ECU 85接地。

通信端子532和第一通信線路112用于第一磁性傳感器50與ECU 85之間的通信。根據本實施例，將第一輸出信號Sd10經由通信端子532和第一通信線路112從第一磁性傳感器50發送至ECU 85。

此外，通信端子632和第二通信線路122用于第二磁性傳感器60與ECU 85之間的通信。根據本實施例，將第二輸出信號Sd20經由通信端子632和第二通信線路122從第二磁性傳感器60發送至ECU 85。

第一芯片55包括第一主傳感器元件551(即，主檢測器)、第一副傳感器元件552(即，副檢測器)、模擬至數字(A/D)轉換電路553和554、第一接口電路555等。

傳感器元件551和傳感器元件552分別是對磁通收集部件215與磁通收集部件225之間的磁通進行檢測的磁通檢測元件。在本實施例中，傳感器元件551和傳感器元件552分別實施為霍爾元件。雖然為了區分第一輸出信號Sd10中的信號順序，即信號的序列，在本實施例中將傳感器元件551和傳感器元件552指定為“主”元件和“副”元件，但是第一主傳感器元件551和第一副傳感器元件552基本上是相同的元件。

A/D轉換電路553對表示由第一主傳感器元件551檢測到的第一主檢測值的模擬信號進行A/D轉換。A/D轉換電路554對表示由第一副傳感器元件552檢測到的第一副檢測值的模擬信號進行A/D轉換。

第一接口電路555具有信號比較器556和信號發送器557。信號比較器556對第一主檢測值與第一副檢測值進行比較。特別地，確定第一主檢測值和第一副檢測值是否相匹配。

根據本實施例，當這兩個檢測值之間的差等于或小于預定值時，認為這兩個檢測值相匹配，以及當這兩個檢測值之間的差大于預定值時，這兩個檢測值不匹配(即，可以認為這兩個(即，兩個)檢測值不匹配、不相等或者相互不同)。

信號發送器557基于信號比較器556的比較結果生成第一輸出信號Sd10。由發送器557生成的第一輸出信號Sd10通過單邊半字節傳輸(Single Edge Nibble Transmission)(SENT)通信經由通信端子532發送至ECU 85，單邊四位字節傳輸(SENT)通信是一種類型的數字通信。

根據本實施例，當第一主檢測值和第一副檢測值相匹配時，信號發送器557生成并發送第一輸出信號Sd10，該第一輸出信號Sd10包括與第一主檢測值對應的第一主信號，并且不包括與第一副檢測值對應的第一副信號。

此外，當第一主檢測值和第一副檢測值不匹配時，信號發送器557生成并發送包括第一主信號和第一副信號兩者的第一輸出信號Sd10。稍后描述第一輸出信號Sd10的細節。

第二接口電路655具有信號比較器656和信號發送器657。信號比較656對來自第二主傳感器元件651的第二主檢測值與第二副傳感器元件652的第二副檢測值進行比較。特別地，確定第二主檢測值和第二副檢測值是否相匹配。

根據本實施例，當這兩個檢測值之間的差等于或小于預定值時，認為這兩個檢測值相匹配，以及當這兩個檢測值的差大于預定值時，認為這兩個(即兩個)檢測值不匹配。

信號發送器657基于比較器656的比較結果生成第二輸出信號Sd20，由發送器657生成的第二輸出信號Sd20通過SENT通信經由通信端子632發送至ECU 85。

根據本實施例，當第二主檢測值和第二副檢測值相匹配時，信號發送器657生成并發送第二輸出信號Sd20，該第二輸出信號Sd20包括與第二主檢測值對應的第二主信號，并且不包括與第二副檢測值對應的第二副信號。

此外，當第二主檢測值和第二副檢測值不匹配時，信號發送器657生成包括第二主信號和第二副信號兩者的第二輸出信號Sd20。稍后描述第二輸出信號Sd20的細節。

雖然設置在本實施例的接口電路555和接口電路655中的每個功能部中的處理是由針對這種處理的專用電子電路進行的硬件處理，但是該處理也可以是通過由CPU執行所存儲的程序而進行的軟件處理。

ECU 85包括微控制器等，并且包括信號獲得器851、異常確定器855、計算器858等。

信號獲得器851獲得從磁性傳感器50和磁性傳感器60發送的輸出信號Sd10和輸出信號Sd20。

異常確定器855確定磁性傳感器50和磁性傳感器60是正常還是異常。稍后描述異常確定的細節。

計算器858基于從磁性傳感器50和磁性傳感器60中被確定為正常的磁性傳感器發送的輸出信號來執行各種操作/計算。

根據本實施例，計算器858基于輸出信號來計算轉向扭矩的目標值。計算出的轉向扭矩的目標值被用于馬達81的驅動控制。

設置在ECU 85中的每個功能部中的處理可以是通過由CPU執行所存儲的程序進行的軟件處理，或者可以是由專用電子電路進行的硬件處理。

現在，基于圖4和圖5描述第一輸出信號Sd10的細節。由于第一輸出信號Sd10和第二輸出信號Sd20基本上是相同的，所以下面的描述集中在第一輸出信號Sd10。應注意，圖4和圖5中所示的比特數僅是示例，并且可以根據電信標準等任意地設置。

第一輸出信號Sd10的內容根據第一主檢測值和第一副檢測值之間的匹配而不同。也就是說，如圖4所示，當第一主檢測值和第一副檢測值相匹配，即第一主檢測值等于第一副檢測值時，第一輸出信號Sd10包括同步信號、狀態信號、第一主信號D11、循環冗余校驗(CRC)信號和暫停信號，并且第一輸出信號Sd10以上述順序作為一系列信號被輸出。

另一方面，如圖5所示，當第一主檢測值和第一副檢測值不匹配(即失配或不同)，或者第一主檢測值不等于第一副檢測值時，第一輸出信號Sd10包括同步信號、狀態信號、第一主信號D11、第一副信號D12、CRC信號和暫停信號，并且第一輸出信號Sd10以上述順序作為一系列信號被輸出。

同步信號是用于對磁性傳感器50和ECU 85的時鐘進行同步的信號，并且在本實施例中被設置為56時鐘滴答(tick)。根據本實施例，基于同步信號的長度來計算校正系數，并且通過使用校正系數對每個信號進行校正。為了執行稍后描述的異常確定處理，使用了通過校正系數校正的經校正信號。

第一主信號D11和第一副信號D12分別被設置為具有3個半字節(3nibbles)(＝12比特)。根據通信標準，由每個信號表示的數據的內容可以具有至少1個半字節。

如圖6所示，第一主信號D11和第一副信號D12是根據磁通收集部件215與磁通收集部件225之間的磁通的信號，并且關于某一中心值彼此反轉。在本實施例中，某一中心值是輸出碼的50％值。

更實際地，如實線L1所示，當磁通密度等于或小于Bmin時，第一主信號D11采用下限值KL，以及當磁通密度等于或大于Bmax時，第一主信號D11采用上限值KH，并且D11的信號值隨著磁通密度從Bmin增大到Bmax而增大。

此外，如虛線L2所示，當磁通密度等于或小于Bmin時，第一副信號D12采用上限值KH，以及當磁通密度等于或大于Bmax時，第一副信號D12采用下限值KL，并且D12的信號值隨著磁通密度從Bmin增大到Bmax而減小。應注意，值KL可以等于0％，以及值KH可以等于100％。

在圖5中，為了說明和簡化目的，將第一主信號D11和第一副信號D12示出為相同脈沖。然而，根據磁通密度的檢測值，用于信號D11和信號D12的脈沖實際上是關于某一中心值的反轉脈沖。

當由第一主信號D11指示的數據值被指定作為第一主數據值，以及由第一副信號D12指示的數據值被指定作為第一副數據值時，根據本實施例，由于第一主信號D11和第一副信號D12彼此反轉，所以計算第一主信號D11和第一副信號D12的總和作為預設值(此后稱為“理論附加值Va”)。

根據本實施例，由于第一主信號D11和第一副信號D12分別被設置為3個半字節的信號，所以理論附加值Va是最大值“FFF”，“FFF”是3個數位的最大二進制數據。此外，當第一主信號D11或者第一副信號D12有異常時，計算第一主信號D11和第一副信號D12的總和作為不同于理論附加值Va的不同值。

返回圖4，CRC信號是用于檢測通信錯誤的信號，并且基于信號D11和信號D12計算CRC信號的長度。暫停信號是在輸出后面的同步信號之前的時段中輸出的信號。

接下來，將參照圖7至圖9描述接口電路555和接口電路655中的處理以及ECU 85中的處理。當磁性傳感器50和磁性傳感器60以及ECU 85被開啟時執行這些處理。

圖7示出了接口電路555中的處理。在圖7的步驟S101(以下，省略“步驟”并且使用符號“S”)中，信號比較器556確定第一主檢測值和第一副檢測值是否相匹配。當確定第一主檢測值和第一副檢測值相匹配(S101：是)時，處理進行至S102。當確定第一主檢測值和第一副檢測值不匹配(S101：否)時，處理進行至S103。

在S102中，信號發送器557生成并發送第一輸出信號Sd10，該第一輸出信號Sd10包括第一主信號D11并且不包括第一副信號D12。

在S103中，信號發送器557生成并發送包括第一主信號D11和第一副信號D12的第一輸出信號Sd10。

圖8示出了接口電路655中的處理。

在圖8的S111中，信號比較器656確定第二主檢測值和第二副檢測值是否相匹配。當確定第二主檢測值和第二副檢測值相匹配(S111：是)時，處理進行至S112。當確定第二主檢測值和第二副檢測值不匹配(S111：否)時，處理進行至S113。

在S112中，信號發送器657生成并發送第二輸出信號Sd20，該第二輸出信號Sd20包括第二主信號D21并且不包括第二副信號D22。

在S113中，信號發送器657生成并發送包括第一主信號D21和第二副信號D22的第二輸出信號Sd20。

圖9示出了ECU 85中的處理。

在圖9的S121中，信號獲得器851獲得輸出信號Sd10和輸出信號Sd20。

在S122中，異常確定器855基于第一輸出信號Sd10的CRC信號確定第一輸出信號Sd10的通信是否正常。當第一輸出信號Sd10的通信被確定為異常(S122：否)時，處理進行至S125。當第一輸出信號Sd10的通信被確定為正常(S122：是)時，處理進行至S123。

在S123中，異常確定器855確定第一副信號D12是否被包括在第一輸出信號Sd10中。例如，當在第一輸出信號Sd10中，狀態信號與CRC信號之間的脈沖數為六個時，確定第一副信號D12被包括在第一輸出信號Sd10中。當確定第一副信號D12被包括在第一輸出信號Sd10中(S123：是)時，處理進行至S125。當確定第一副信號D12未被包括在第一輸出信號Sd10中(S123：否)時，處理進行至S124。

在S124中，異常確定器855確定第一磁性傳感器50正常。

在S125中，異常確定器855確定第一磁性傳感器50異常。

在S124或S125之后的S126中，異常確定器855基于第二輸出信號Sd20的CRC信號來確定第二輸出信號Sd20的通信是否正常。

當第二輸出信號Sd20的通信被確定為異常(S126：否)時，處理進行至S129。

當第二輸出信號Sd20的通信被確定為正常(S126：是)時，處理進行至S127。

在S127中，異常確定器855確定第二副信號D22是否被包括在第二輸出信號Sd20中。例如，當在第二輸出信號Sd20中，狀態信號與CRC信號之間的脈沖數為六個時，確定第二副信號D22被包括在第二輸出信號Sd20中。當確定第二副信號D22被包括在第二輸出信號Sd20中(S127：是)時，處理進行至S129。當確定第二副信號D22未被包括在第二輸出信號Sd20中(S127：否)時，處理進行至S128。

在S128中，異常確定器855確定第二磁性傳感器60正常。

在S129中，異常確定器855確定第二磁性傳感器60異常。

在S130中，確定磁性傳感器50和磁性傳感器60兩者是否都異常。當磁性傳感器50和磁性傳感器60兩者都被確定為異常(S130：是)時，不執行S131中的轉向扭矩的計算。當確定磁性傳感器50和磁性傳感器60中至少之一正常(S130：否)時，處理進行至S131。

在S131中，計算器858通過使用從磁性傳感器50和磁性傳感器60中被確定為正常的磁性傳感器發送的輸出信號的主信號來計算轉向扭矩。

當磁性傳感器50和磁性傳感器60兩者都正常時，第一主信號D11和第二主信號D21的平均值等可以被使用，或者第一主信號D11或第二主信號D21中的任一個可以被用于轉向扭矩計算。

如上面所充分詳細描述的，本實施例的傳感器裝置1設置有兩個磁性傳感器50和60以及ECU 85。

第一磁性傳感器50具有兩個傳感器元件551和552以及第一接口電路555，第一接口電路555包括信號比較器556和信號發送器557。傳感器元件551和傳感器元件552對有關檢測對象的量(即磁通收集部件215與磁通收集部件225之間的磁通密度)進行檢測。

信號比較器556對來自第一主傳感器元件551的第一主檢測值與來自第一副傳感器元件552的第一副檢測值進行比較。

當第一主檢測值和第一副檢測值相匹配時，信號發送器557生成并發送第一輸出信號Sd10，該第一輸出信號Sd10包括與第一主檢測值對應的第一主信號D11，并且不包括與第一副檢測值對應的第一副信號D12。

第二磁性傳感器60以與第一磁性傳感器50相同的方式來配置。

ECU 85具有信號獲得器851和計算器858。信號獲得器851獲得第一輸出信號Sd10和第二輸出信號Sd20。

計算器858基于由信號獲得器851獲得的輸出信號Sd10和輸出信號Sd20來執行計算。

由于對主檢測值與副檢測值進行比較的信號比較器556和信號比較器656被設置在磁性傳感器50和磁性傳感器60中，所以在磁性傳感器50和磁性傳感器60中，傳感器元件551、傳感器元件552、傳感器元件651和傳感器元件652的異常是可確定的。

此外，當傳感器元件551和傳感器元件552正常時，通過以選擇性地包括主信號和副信號(即包括主信號但不包括副信號)的方式生成并發送第一輸出信號Sd10，第一輸出信號Sd10的長度相對短。也就是說，相比于圖5中所示的第一輸出信號Sd10的傳輸時段Ps2，圖4中所示的第一輸出信號Sd10的傳輸時段Ps1變得較短。這同樣適用于第二輸出信號Sd20。因此，在不降低從磁性傳感器50和磁性傳感器60發送的輸出信號Sd10和輸出信號Sd20的可靠性的情況下，使得傳感器裝置1能夠具有改進的響應性。

在第一實施例中，當第一主檢測值和第一副檢測值不匹配時，信號發送器557生成并發送包括第一主信號D11和第一副信號D12的第一輸出信號Sd10。

當第二主檢測值和第二副檢測值不匹配時，信號發送器657生成并發送包括第二主信號D21和第二副信號D22的第二輸出信號Sd20。

當第一副信號D12被包括在由信號獲得器851獲得的第一輸出信號Sd10中時，ECU 85的異常確定器855確定第一磁性傳感器50異常。此外，當第二副信號D22被包括在由信號獲得器851獲得的第二輸出信號Sd20中時，異常確定器855確定第二磁性傳感器60異常。

以此方式，ECU 85可以基于副信號D12和副信號D22是否存在(即是否被包括在輸出信號Sd10和輸出信號Sd20中)來確定磁性傳感器50和磁性傳感器60的異常。

在第一實施例中，第一芯片55具有多個(即兩個或更多個)傳感器元件551和552，以及第二芯片65具有多個(即兩個或更多個)傳感器元件651和652。

因此，即使當在第二磁性傳感器60中產生異常時，異常確定器855也能夠基于被確定為正常的第一磁性傳感器50的兩個或更多個傳感器元件551和552的檢測值來繼續第一磁性傳感器50的自身監測。

類似地，即使當在第一磁性傳感器50中產生異常時，異常確定器855也能夠基于被確定為正常的第二磁性傳感器60的兩個或更多個傳感器元件651和652的檢測值來繼續第二磁性傳感器60的自身監測。

因此，即使當在兩個磁性傳感器50和60中的一個中產生異常時，ECU 85也能夠繼續兩個磁性傳感器50和60中的另一個(即正常的一個)的自身/異常監測，同時采用與兩個傳感器正常時相同的精度計算轉向扭矩的計算結果。

此外，在第一實施例中，電動助力轉向設備80設置有傳感器裝置1、馬達81和減速齒輪82。馬達81輸出輔助扭矩以用于輔助駕駛員對方向盤91的轉向操作。減速齒輪82將馬達81的扭矩傳輸至轉向軸92，轉向軸92是馬達81的驅動對象。ECU 85基于轉向扭矩控制馬達81的驅動。

在第一實施例中，即使當在磁性傳感器50和磁性傳感器60中的一個中產生異常時，由于用于輔助駕駛員對方向盤91的轉向操作的轉向輔助是根據轉向扭矩而可持續的，所以可以改進車輛安全性。

當在產生異常的狀態下繼續轉向輔助時，ECU 85可以優選地通過使用警告燈、語音引導等向駕駛員通知異常。

(第二實施例)

圖10示出了本公開的第二實施例。

在第二實施例中，接口電路555和接口電路655中的處理與第一實施例中的處理相同，ECU 85中的異常確定處理與第一實施例不同。下文中，將參照圖10所示的流程圖來描述異常確定處理。

圖10中的S141至S144中的每個步驟的處理與圖9中的S121至S124中的每個步驟的處理相同。當在S142中進行否定確定并且當在S143中進行肯定確定時，處理進行至S145。

在S145中，異常確定器855確定由第一輸出信號Sd10的第一主信號D11指示的主數據值和由第一副信號D12指示的副數據值的反轉值是否相匹配。當確定副數據值的反轉值和主數據值相匹配(S145：是)時，處理進行至S146。當確定副數據值的反轉值和主數據值不匹配(S145：否)時，處理進行至S147。

在S146中，異常確定器855確定第一磁性傳感器50異常，或者更具體地，確定信號比較器556異常。S147至S150中的每個步驟的處理與圖9中的S125至S128中的每個步驟的處理相同。

當在S148中進行否定確定并且當在S149中進行肯定確定時，處理進行至S151。

在S151中，異常確定器855確定由第二輸出信號Sd20的第二主信號D21指示的主數據值和由第二副信號D22指示的副數據值的反轉值是否相匹配。當確定副數據值的反轉值和主數據值相匹配(S151：是)時，處理進行至S152。當確定副數據值的反轉值和主數據值不匹配(S151：否)時，處理進行至S153。

在S152中，異常確定器855確定第二磁性傳感器60異常，或者更具體地，確定信號比較器656異常。

S153至S155中的每個步驟的處理與圖9中的S129至S131中的每個步驟的處理相同。

在上述的第二實施例中，當(i)第一副信號D12被包括在由信號獲得器851獲得的第一輸出信號Sd10中以及(ii)第一輸出信號Sd10的主數據值和第一輸出信號Sd10的副數據值的反轉值相匹配時，異常確定器855確定第一磁性傳感器50的信號比較器556異常。由此，磁性傳感器50中的異常確定器556可以確定信號比較器556異常。

此外，當(i)第二副信號D22被包括在由信號獲得器851獲得的第二輸出信號Sd20中以及(ii)第二輸出信號Sd20的主數據值和第二輸出信號Sd20的副數據值的反轉值相匹配時，異常確定器855確定第二磁性傳感器60的信號比較器656異常。由此，異常確定器855可以確定信號比較器656異常。

(第三實施例)

圖11至圖13示出了本公開的第三實施例。在第三實施例中，接口電路555和接口電路655中的處理與第一實施例中的處理相同，ECU 85中的異常確定處理與第一實施例不同。下文中，將參照圖11至圖13所示的流程圖來描述異常確定處理。

圖11中的S161至S163中的每個步驟的處理與圖9中的S121至S123中的每個步驟的處理相同。當在S162中進行否定確定并且當在S163中進行肯定確定時，處理進行至S169。

在S164中，異常確定器855確定第一異常確定標志Fa是否被設置(即，Fa＝1)，其指示第一磁性傳感器50被確定為異常。

當確定第一異常確定標志Fa被設置(S164：是)時，處理進行至圖12的S165。

當確定第一異常確定標志Fa未被設置(即，Fa＝0)(S164：否)時，處理進行至S168。

在S165中，異常確定器855確定第二異常確定標志Fb是否被設置(即，Fb＝1)，其指示第二磁性傳感器60被確定為異常。

當確定第二異常確定標志Fb被設置(S165：是)時，處理進行至圖11的S169。

當確定第二異常確定標志Fb未被設置(即，Fb＝0)(S165：否)時，處理進行至S166。

在S166中，異常確定器855確定(a)從第一磁性傳感器50發送的第一輸出信號Sd10的第一主信號D11所指示的主數據值和(b)從第二磁性傳感器60發送的第二輸出信號Sd20的第二主信號D21所指示的主數據值是否相匹配。

當確定該兩個主數據值相匹配(S166：是)時，處理進行至S167。

當確定該兩個主數據值不匹配(S166：否)時，處理進行至圖11的S169。

在S167中，異常確定器855重置第一異常確定標志Fa(即，Fa＝0)，指出第一磁性傳感器50已經從異常狀態恢復。在S167之后，處理進行至圖11的S168。

返回到圖11的描述，在S168中，異常確定器855確定第一磁性傳感器50正常。在S168之后，處理進行至S170。

在S169中，異常確定器855確定第一磁性傳感器50異常，并且第一異常確定標志Fa被設置(即，Fa＝1)。在S169之后，處理進行至S170。

S170至S171中的每個步驟的處理與圖9中的S126至S127中的每個步驟的處理相同。當在S170進行否定確定并且當在S171中進行肯定確定時，處理進行至S177。

在S172中，異常確定器855確定第二異常確定標志Fb是否被設置(即，Fb＝1)。當確定第二異常確定標志Fb被設置(S172：是)時，處理進行至圖13的S173。當確定第二異常確定標志Fb未被設置(即，Fb＝0)(S172：否)時，處理進行至S176。

在圖13的S173中，異常確定器855確定第一異常確定標志Fa是否被設置。當確定第一異常確定標志Fa被設置(即，Fa＝1)(S173：是)時，處理進行至圖11的S177。當確定第一異常確定標志Fa未被設置(即，Fa＝0)(S173：否)時，處理進行至S174。

在S174中，異常確定器855確定(a)從第一磁性傳感器50發送的第一輸出信號Sd10的第一主信號D11所指示的主數據值和(b)從第二磁性傳感器60發送的第二輸出信號Sd20的第二主信號D21所指示的主數據值是否相匹配。

當確定該兩個主數據值相匹配(S174：是)時，處理進行至S175。

當確定該兩個主數據值不匹配(S175：否)時，處理進行至圖11的S177。

在S175中，異常確定器855重置第二異常確定標志Fb(即，Fb＝0)，指出第二磁性傳感器60已經從異常狀態恢復。在S175之后，處理進行至圖11的S176。

返回到圖11的描述，在S176中，異常確定器855確定第二磁性傳感器60正常。在S176之后，處理進行至S178。

在S177中，可以確定異常確定器855確定第二磁性傳感器60異常，并且第二異常確定標志Fb被設置(即，Fb＝1)。在S177之后，處理進行至S178。

S178至S179中的每個步驟的處理與圖9中的S130至S131中的每個步驟的處理相同。

在上述的第三實施例中，當(a)第一磁性傳感器50被確定為異常，(b)第一副信號D12未被包括在從第一磁性傳感器50發送的第一輸出信號Sd10中，(c)第二磁性傳感器60未被確定為異常，以及(d)從第一磁性傳感器50發送的第一輸出信號Sd10的第一主信號D11所指示的主數據值和從第二磁性傳感器60發送的第二輸出信號Sd20的第二主信號D21所指示的主數據值相匹配時，異常確定器855確定第一磁性傳感器50已經從異常狀態恢復，并且現在正常。

以此方式，可以確定第一磁性傳感器50在從異常狀態恢復之后正常。

此外，當(a)第二磁性傳感器60被確定為異常，(b)第二副信號D22未被包括在從第二磁性傳感器60發送的第二輸出信號Sd20中，(c)第一磁性傳感器50未被確定為異常，以及(d)從第一磁性傳感器50發送的第一輸出信號Sd10的第一主信號D11所指示的主數據值和從第二磁性傳感器60發送的第二輸出信號Sd20的第二主信號D21所指示的主數據值相匹配時，異常確定器855確定第二磁性傳感器60已經從異常狀態恢復，并且現在正常。

以此方式，可以確定第二磁性傳感器60在從異常狀態恢復之后正常。

(第四實施例)

圖14至圖16示出了本公開的第四實施例。在第四實施例中，接口電路555和接口電路655中的處理以及ECU 85中的異常確定處理都與第一實施例不同。下文中，將參照圖14至圖16所示的流程圖來描述每個處理。

圖14的S181至S182的處理與圖7的S101至S102的處理相同。

在S183中，信號發送器557生成并發送包括第一主信號D11和第一標志信號D13的第一輸出信號Sd10。第一標志信號D13是表示第一主檢測值和第一副檢測值不匹配的信號。例如，為了區別第一標志信號D13與其他信號，第一標志信號D13的脈沖長度被設置為與其他信號的脈沖長度不同。

圖15中的S191至S192中的每個步驟的處理與圖8中的S111至S112中的每個步驟的處理相同。

在S193中，信號發送器657生成并發送包括第二主信號D21和第二標志信號D23的第二輸出信號Sd20。第二標志信號D23是表示第二主檢測值和第二副檢測值不匹配的信號。例如，為了區別第二標志信號D23與其他信號，第二標志信號D23的脈沖長度被設置為與其他信號的脈沖長度不同。

圖16中的S201和S202中的每個步驟的處理與圖9中的S121和S122中的每個步驟的處理相同。

在S203中，異常確定器855確定第一標志信號D13是否被包括在第一輸出信號Sd10中。當確定第一標志信號D13被包括在第一輸出信號Sd10中(S203：是)時，處理進行至S205。當確定第一標志信號D13未被包括在第一輸出信號Sd10中(S203：否)時，處理進行至S204。

S204至S206中的每個步驟的處理與圖9中的S124至S126中的每個步驟的處理相同。

在S207中，異常確定器855確定第二標志信號D23是否被包括在第二輸出信號Sd20中。當確定第二標志信號D23被包括在第二輸出信號Sd20中(S207：是)時，處理進行至S209。當確定第二標志信號D23未被包括在第二輸出信號Sd20中(S207：否)時，處理進行至S208。

S208至S211中的每個步驟的處理與圖9中的S128至S131中的每個步驟的處理相同。

在上述的第四實施例中，ECU 85可以基于標志信號D13和標志信號D23是否存在(即是否被包括在信號Sd10、信號Sd20中)來確定磁性傳感器50和磁性傳感器60的異常。

此外，標志信號D13和標志信號D23可以使數據大小小于副信號D12和副信號D22。因此，相比于發送副信號D12和副信號D22的第一實施例，當發送如第四實施例中所描述的標志信號D13和標志信號D23時，輸出信號Sd10和輸出信號Sd20的傳輸時間減小。

(第五實施例)

圖17至圖19示出了本公開的第五實施例。在第五實施例中，接口電路555和接口電路655中的處理以及ECU 85中的異常確定處理都與第一實施例不同。下文中，將參照圖17至圖19所示的流程圖來描述每個處理。

圖17中的S221至S222中的每個步驟的處理與圖7中的S101至S102中的每個步驟的處理相同。

在S223中，信號發送器557不發送第一輸出信號Sd10。也就是說，第一輸出信號Sd10的傳輸被停止。

圖18中的S231至S232中的每個步驟的處理與圖8中的S111至S112中的每個步驟的處理相同。

在S233中，信號發送器657不發送第二輸出信號Sd20。也就是說，第二輸出信號Sd20的傳輸被停止。

圖19中的S241和S242中的每個步驟的處理與圖9中的S121和S122中的每個步驟的處理相同。

在S243中，異常確定器855確定是否已獲得第一輸出信號Sd10。當確定已獲得第一輸出信號Sd10(S243：是)時，處理進行至S244。當確定尚未獲得第一輸出信號Sd10(S243：否)時，處理進行至S245。

S244至S246中的每個步驟的處理與圖9中的S124至S126中的每個步驟的處理相同。

在S247中，異常確定器855確定是否已獲得第二輸出信號Sd20。當確定已獲得第二輸出信號Sd20(S247：是)時，處理進行至S248。當確定尚未獲得第二輸出信號Sd20(S247：否)時，處理進行至S249。

S248至S251中的每個步驟的處理與圖9中的S128至S131中的每個步驟的處理相同。

在上述的第五實施例的信號中，當主檢測值和副檢測值不匹配，即當懷疑傳感器元件異常時，信號發送器557和信號發送器657停止輸出信號Sd10和輸出信號Sd20的傳輸，并且ECU 85可以基于是否已獲得輸出信號Sd10和輸出信號Sd20來確定磁性傳感器50和磁性傳感器60的異常。

(其他實施例)

在其他實施例中，當可以如第四實施例中所述基于標志信號的存在來確定磁性傳感器的異常時，可以同時確定磁性傳感器從異常狀態恢復，如第三實施例中所述。

也就是說，當(a)確定一個磁性傳感器異常，和(b)標志信號未被包括在從該一個磁性傳感器發送的輸出信號中，以及(c)未確定另一磁性傳感器異常，以及(d)從該一個磁性傳感器發送的輸出信號的主信號所指示的數據值和從另一磁性傳感器發送的輸出信號的主信號所指示的數據值相匹配時，異常確定器可以確定該一個磁性傳感器在從異常狀態恢復之后現在是正常的。

在其他實施例中，當可以如第五實施例中所述基于是否已獲得輸出信號來確定磁性傳感器的異常時，可以同時確定磁性傳感器從異常狀態恢復，如在第三實施例中所述。

也就是說，當(a)確定一個磁性傳感器異常，(b)信號獲得器獲得來自該一個磁性傳感器的輸出信號，(c)未確定另一磁性傳感器異常，以及(d)從該一個磁性傳感器發送的輸出信號的主信號所指示的數據值和從另一磁性傳感器發送的輸出信號的主信號所指示的數據值相匹配時，異常確定器可以確定該一個磁性傳感器在從異常狀態恢復之后現在是正常的。

在上述實施例中被實現為CRC信號的通信錯誤檢測信號還可以在其他實施例中被實現為除了CRC信號以外的其他任何信號，只要該信號可用于對控制器中的通信錯誤進行檢測。此外，輸出信號不需要包括通信錯誤檢測信號。

此外，在其他實施例中，輸出信號可以包括有關更新計數器的信息，在每次發送輸出信號時更新該更新計數器。例如，有關更新計數器的信息可以被包括在狀態信號中。通過發送有關更新計數器的信息，可以確定相同數據被發送兩次是由(a)兩個相同的檢測結果還是(b)由于數據附著錯誤(data adhesion error)而引起的。

在上述實施例中由半字節表示的第一主信號、第一副信號、第二主信號以及第二副信號還可以在其他實施例中由除了半字節以外的其他任何形式來表示。

在上述實施例中通過SENT通信方法發送至控制器的輸出信號還可以通過除了SENT方法以外的其他任何方法來發送至控制器，只要該通信方法能夠在輸出信號中包括分別對應于多個檢測值的數據信號。

在其他實施例中，第一輸出信號和第二輸出信號可以被同時發送，或者可以被一個接一個地發送，即，在相同的傳輸定時或者在不同的傳輸定時被發送。例如，第一輸出信號的傳輸定時可以從第二輸出信號的傳輸定時偏移半個信號周期，從而使控制器能夠在每半個信號周期接收輸出信號，這表面上改進了通信速度。

在上述實施例中被實現為霍爾元件的傳感器元件還可以在其他實施例中被實現為除了霍爾元件以外的其他任何磁性檢測元件，或者還可以被實現為對除了磁性以外的其他物理量的變化進行檢測的元件。

例如，在上述實施例中用作對轉向扭矩進行檢測的扭矩傳感器的傳感器部還可以在其他實施例中用作除了扭矩傳感器以外的其他傳感器，例如對壓力進行檢測的壓力傳感器。也就是說，在計算器中計算的物理量可以是除了轉向扭矩以外的其他扭矩，并且在其他實施例中可以是除了扭矩以外的其他物理量。

在上述實施例中被描述為磁通收集模塊的感測對象在其他實施例中還可以是除了磁通收集模塊以外的其他任何物質。

在上述實施例中在第一磁性傳感器的異常確定之后執行第二磁性傳感器的異常確定的控制器在其他實施例中還可以在第二磁性傳感器的異常確定之后執行第一磁性傳感器的異常確定，或者可以并行地執行兩個或更多個磁性傳感器的異常確定。

在上述實施例中應用于電動助力轉向設備的傳感器裝置在其他實施例中還可以應用于除了電動助力轉向設備以外的其他車輛中裝置，或者還可以應用于不是設置在車輛中的其他裝置。

雖然已經參照附圖結合優選實施例描述了本公開內容，但是要注意的是對于本領域技術人員而言各種改變和修改將變得明顯，并且這樣的改變、修改和總結的方案要被理解為在所附權利要求所限定的本公開內容的范圍內。