傳感器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種傳感器裝置。應(yīng)用了該傳感器裝置的扭矩傳感器（4）具備：第一傳感器IC（50），該第一傳感器IC（50）對作用于車輛的轉(zhuǎn)向軸的扭矩進行檢測，并輸出與其檢測結(jié)果對應(yīng)的檢測信號（S11、S12）；以及第二傳感器IC（60），該第二傳感器IC（60）對作用于車輛的轉(zhuǎn)向軸的扭矩進行檢測，并輸出與其檢測結(jié)果對應(yīng)的檢測信號（S13、S14）。
【專利說明】傳感器裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及對檢測對象的旋轉(zhuǎn)角、扭矩等進行檢測的傳感器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為這種傳感器裝置公知有EP1503184A2所記載的裝置。EP1503184A2所記載的傳感器裝置具備對車輛的轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)角進行檢測的檢測部。檢測部根據(jù)轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)角0而輸出呈正弦波狀變化的+sin Θ信號、以及呈余弦波狀變化的+cos Θ信號。另外，檢測部還輸出相對于+sine信號錯開180°相位的-sin0信號、以及相對于+cos Θ錯開180°相位的-cos Θ信號。從檢測部輸出的4個信號被導入到差動增幅部(a differentialamplifying unit)。差動增幅部對+sin Θ信號以及-sin θ信號進行差動增幅而生成第
一差動增幅信號(2sin0 )，并將該第一差動增幅信號朝運算部輸出。另外，差動增幅部對+cos Θ信號以及-cos0信號進行差動增幅而生成第二差動增幅信號(2cos Θ ),并將該第二差動增幅信號朝運算部輸出。運算部對上述第一差動增幅信號以及第二差動增幅信號的反正切值進行運算從而求得轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)角Θ。
[0003]另一方面,在EP1503184A2所記載的傳感器裝置中，對+sin Θ信號與-sin0信號進行相加運算而生成第一加法運算信號，或者對+cos Θ信號與-cos Θ信號進行相加運算而生成第二加法運算信號。而且，在第一加法運算信號以及第二加法運算信號中的任一個信號超過上限側(cè)閾值的情況下、或者小于下限側(cè)閾值的情況下，判定為在檢測部產(chǎn)生了異常。根據(jù)上述這種異常檢測方法，能夠檢測出檢測部的異常。
[0004]然而，在EP1503184A2所記載的傳感器裝置中，例如在第一加法運算信號超過上限側(cè)閾值的情況下，第一差動增幅信號變成異常值，從而無法對轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)角Θ進行運算。另外，在第一加法運算信號超過上限側(cè)閾值的情況下，雖然知曉+sin0信號以及-sine信號中的某一個信號異常，但是卻無法確定上述信號中的具體哪個信號異常。在假設(shè)第一加法運算信號超過上限閾值的主要因素是由+sin Θ信號異常導致的情況下，若能夠確定這一情況，則能夠利用正常的-sin0信號與+cos Θ信號或者-cos Θ信號而繼續(xù)對轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)角Θ進行運算。由此，為了實現(xiàn)冗余性的大幅度的提高，亟待能夠確定產(chǎn)生異常的檢測信號的傳感器裝置。
[0005]此外，并不局限于對轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)角進行檢測的傳感器裝置，上述這種課題對于檢測作用于轉(zhuǎn)向軸的扭矩的傳感器裝置等的、檢測任意的檢測對象的狀態(tài)量的各種傳感器裝置而言也是共通的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種傳感器裝置，該傳感器裝置能夠確定多個檢測信號中的任一個檢測信號是否產(chǎn)生了異常、且容易制造。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其特征在于，具備多個傳感器1C，該傳感器IC具有多個檢測部，該多個檢測部針對同一檢測對象檢測出相同的狀態(tài)量并輸出與其檢測結(jié)果對應(yīng)的檢測信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]通過以下參照附圖對實施例進行的詳細描述，使得本發(fā)明的上述以及其它目的、特征及優(yōu)點變得明朗，其中，例如數(shù)字的附圖標記用來表示結(jié)構(gòu)單元。
[0009]圖1是示出車輛的動力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0010]圖2是針對應(yīng)用了本發(fā)明的傳感器裝置的扭矩傳感器的一實施方式而示出其分解立體構(gòu)造的立體圖。
[0011]圖3是針對實施方式的扭矩傳感器而將其兩個軛部(yoke)以及保持部件在平面上展開的展開圖。
[0012]圖4是針對實施方式的扭矩傳感器而示出其電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
[0013]圖5是針對實施方式的扭矩傳感器而示出其第一傳感器IC的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
[0014]圖6A是示出當從兩個傳感器IC輸出的檢測信號Sll?S14全部正常時根據(jù)這些檢測信號而求得的扭轉(zhuǎn)角的運算結(jié)果的一個例子的圖表。
[0015]圖6B是示出當檢測信號Sll產(chǎn)生異常后根據(jù)檢測信號Sll?S14而求得的扭轉(zhuǎn)角的運算結(jié)果的一個例子的圖表。
[0016]圖7A是示出信號線Wsl?Ws4未短路時的檢測信號Sll?S14的信號圖形(pattern)的一個例子的圖表。
[0017]圖7B是示出信號線Wsl、Ws2之間短路時的檢測信號Sll?S14的信號圖形的一個例子的圖表。
[0018]圖8是示出基于實施方式的扭矩傳感器而進行的異常檢測處理的次序的流程圖。
[0019]圖9是針對應(yīng)用了本發(fā)明的扭矩傳感器的其他例子而示出其第一傳感器IC的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實施方式】
[0020]以下，參照附圖對本發(fā)明的具體實施例進行說明。
[0021]參照圖1?圖8對將本發(fā)明應(yīng)用于車輛的動力轉(zhuǎn)向裝置的扭矩傳感器的一實施方式進行說明。首先，參照圖1，對車輛的動力轉(zhuǎn)向裝置的概況進行說明。如圖1所示，該動力轉(zhuǎn)向裝置具備:轉(zhuǎn)向機構(gòu)1，其基于駕駛員對方向盤10的操作而使轉(zhuǎn)向輪18轉(zhuǎn)向；以及輔助機構(gòu)2，其輔助駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作。
[0022]轉(zhuǎn)向機構(gòu)I具備成為方向盤10的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向軸11。轉(zhuǎn)向軸11包括:與方向盤10的中心連結(jié)的轉(zhuǎn)向柱軸12 ;與轉(zhuǎn)向柱軸12的下端部連結(jié)的中間軸13 ;以及與中間軸13的下端部連結(jié)的小齒輪軸14。齒條軸16經(jīng)由齒條和小齒輪機構(gòu)15而與小齒輪軸14的下端部連結(jié)。由此，若轉(zhuǎn)向軸11伴隨著駕駛員的轉(zhuǎn)向操作而旋轉(zhuǎn)，則該轉(zhuǎn)向軸11的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)由齒條和小齒輪機構(gòu)15而轉(zhuǎn)換成齒條軸16的軸向上的往返直線運動。該齒條軸16的往返直線運動經(jīng)由與其兩端連結(jié)的轉(zhuǎn)向橫拉桿17而傳遞至轉(zhuǎn)向輪18，由此使得轉(zhuǎn)向輪18的轉(zhuǎn)向角發(fā)生變化，進而改變了車輛的行進方向。
[0023]輔助機構(gòu)2具備對轉(zhuǎn)向柱軸12施加輔助扭矩的電動馬達20。該電動馬達20的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由齒輪機構(gòu)21而傳遞至轉(zhuǎn)向柱軸12，由此對轉(zhuǎn)向軸11施加馬達扭矩以輔助轉(zhuǎn)向操作。
[0024]另外，在該動力轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置有對方向盤10的操作量、車輛的狀態(tài)量進行檢測的各種傳感器。例如在轉(zhuǎn)向柱軸12設(shè)置有扭矩傳感器4，該扭矩傳感器4在駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作時檢測施加于轉(zhuǎn)向軸11的扭矩(轉(zhuǎn)向扭矩)Th。在車輛設(shè)置有對該車輛的移動速度V進行檢測的車速傳感器5。在電動馬達20設(shè)置有對該電動馬達20的旋轉(zhuǎn)角0111進行檢測的旋轉(zhuǎn)角傳感器6。上述這些傳感器的輸出被導入到控制裝置3?？刂蒲b置3基于各傳感器的輸出來設(shè)定目標輔助扭矩，并對供給至電動馬達20的電流進行反饋控制，以使從電動馬達20施加于轉(zhuǎn)向柱軸12的輔助扭矩成為目標輔助扭矩。
[0025]參照圖2以及圖3對扭矩傳感器4的構(gòu)造進行說明。如圖2所示，轉(zhuǎn)向柱軸12形成為如下構(gòu)造:經(jīng)由扭桿12c在同一軸線m上將方向盤10側(cè)的輸入軸12a與中間軸13側(cè)的下軸12b連結(jié)。而且，若伴隨著對方向盤10的操作而對輸入軸12a施加轉(zhuǎn)向扭矩Th，則該轉(zhuǎn)向扭矩Th從輸入軸12a經(jīng)由扭桿12c傳遞至下軸12b，此時，在扭桿12c產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。由此，在輸入軸12a與下軸12b之間產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向扭矩Th對應(yīng)的相對的旋轉(zhuǎn)位移。
[0026]扭矩傳感器4具備:外嵌于輸入軸12a的下端部的筒狀的保持部件40 ；以及圓環(huán)狀的兩個軛部41、42，該兩個軛部41、42以與保持部件40隔開規(guī)定的縫隙并包圍保持部件40的周圍的方式固定于下軸12b。
[0027]在保持部件40的外周面設(shè)置有多極磁鐵40a，該多極磁鐵40a在周向上交替地配置有N極以及S極的各磁極。在第一軛部41的內(nèi)周面形成有與軸線m平行地朝下方延伸的爪部41a。在第二軛部42的內(nèi)周面形成有與軸線m平行地朝上方延伸的爪部42a。圖3是在平面上展開兩個軛部41、42以及保持部件40的展開圖。如圖3所示，兩個軛部41、42的各自的爪部41a、42a在周向上交替地配置。另外，爪部41a、42a配置為與多極磁鐵40a對置。
[0028]如圖2所示，扭矩傳感器4具備:圓環(huán)狀的第一集磁環(huán)43，該第一集磁環(huán)43配置成與第一軛部41隔開規(guī)定的縫隙并包圍第一軛部41的周圍；以及圓環(huán)狀的第二集磁環(huán)44，該第二集磁環(huán)44配置成與第二軛部42隔開規(guī)定的縫隙并包圍第二軛部42的周圍。上述集磁環(huán)43、44由磁性材料構(gòu)成。
[0029]第一集磁環(huán)43以及第二集磁環(huán)44具備集磁部43a、44a以及集磁部43b、44b，該集磁部43a、44a以及集磁部43b、44b分別以形成一對的方式隔開規(guī)定的縫隙并配置成彼此對置。在集磁部43a、44a之間以及集磁部43b、44b之間分別配置有傳感器IC50、IC60，該傳感器IC50、IC60輸出與被施加的磁(磁場)的強度對應(yīng)的信號。
[0030]在該扭矩傳感器4中，若對輸入軸12a輸入轉(zhuǎn)向扭矩Th而使得在輸入軸12a與下軸12b之間產(chǎn)生相對的旋轉(zhuǎn)位移，則保持部件40與兩個軛部41、42之間的位置關(guān)系發(fā)生變化，從而由各軛部41、42進行集磁所得的磁發(fā)生變化。由此，施加于兩個傳感器IC50、IC60的磁的強度發(fā)生變化，進而將與輸入軸12a與下軸12b之間的相對的旋轉(zhuǎn)位移對應(yīng)的信號從各傳感器IC50、IC60輸出。換言之，將與扭桿12c的扭轉(zhuǎn)角對應(yīng)的信號從各傳感器IC50、IC60輸出。
[0031]接下來，參照圖4?圖6對傳感器IC50、IC60的構(gòu)造進行敘述。如圖4所示，第一傳感器IC50經(jīng)由供電線Wbl而與控制裝置3的供電端子Tbl連接。另外，第一傳感器IC50經(jīng)由接地線Wgl而與控制裝置3的接地端子Tgl連接。第一傳感器IC50將從控制裝置3的供電端子Tbl經(jīng)由供電線Wbl而施加的電壓“+Vcc”作為動作電源。第一傳感器IC50將與扭桿12c的扭轉(zhuǎn)角對應(yīng)的兩個檢測信號S11、S12經(jīng)由信號線Wsl、Ws2向控制裝置3輸出。
[0032]如圖5所不,第一傳感器IC50具備:輸出檢測信號Sll的第一檢測部51 ；以及輸出檢測信號S12的第二檢測部52。第一檢測部51具備輸出與被施加的磁的強度對應(yīng)的霍爾電壓的霍爾兀件51a。另外，第一檢測部51具備將第一傳感器IC50的電源電壓“+Vcc”恒定調(diào)節(jié)為與檢測部51對應(yīng)的規(guī)定電壓的調(diào)節(jié)器51b ；以及以由調(diào)節(jié)器51b生成的電壓為基準而對霍爾元件51a施加偏置電壓的霍爾偏置電路51c。
[0033]在該第一檢測部51中,在從霍爾兀件51a輸出的電壓信號被放大器51d增幅放大以后，利用A/D轉(zhuǎn)換部(模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部)51e將增幅放大后的電壓信號從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。當生成數(shù)字信號時，A/D轉(zhuǎn)換部51e進行將來自放大器51d的模擬信號修正為所需信號的信號處理。詳細而言，A/D轉(zhuǎn)換部51e從設(shè)置于第一傳感器IC50的非易失性的存儲器53讀入進行信號處理所需的信息。存儲器53例如包括EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器)等。在存儲器53預(yù)先存儲有偏置修正值、溫度修正值等進行修正所需的各種信息。A/D轉(zhuǎn)換部5Ie在基于從存儲器53讀入的信息對來自放大器5Id的模擬信號進行修正而生成檢測信號Sll以后，將該檢測信號Sll從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。此外，A/D轉(zhuǎn)換部51e基于來自設(shè)置于第一傳感器IC50的振蕩器54的時鐘信號而生成數(shù)字信號。由A/D轉(zhuǎn)換部51e生成的檢測信號Sll是其值相對于扭桿12c的扭轉(zhuǎn)角呈線性變化的信號。該檢測信號Sll從接口 55經(jīng)由信號線Wsl而朝控制裝置3輸入。
[0034]第二檢測部52具有與第一檢測部51基本相同的構(gòu)造。即，第二檢測部52也具備霍爾元件52a、調(diào)節(jié)器52b、霍爾偏置電路52c、放大器52d以及A/D轉(zhuǎn)換部52e。A/D轉(zhuǎn)換部52e在基于存儲于存儲器53的信息對來自放大器52d的模擬信號進行修正而生成檢測信號S12以后，將該檢測信號S12從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。另外，該A/D轉(zhuǎn)換部52e也基于來自設(shè)置于第一傳感器IC50的振蕩器54的時鐘信號而生成數(shù)字信號。檢測信號S12與檢測信號Sll相同，也是其值相對于扭桿12c的扭轉(zhuǎn)角呈線性變化的信號。該檢測信號S12從接口 56經(jīng)由信號線Ws2而朝控制裝置3輸入。
[0035]另一方面，如圖4所示，第二傳感器IC60經(jīng)由供電線Wb2而與控制裝置3的供電端子Tb2連接。另外，第二傳感器IC60經(jīng)由接地線Wg2而與控制裝置3的接地端子Tg2連接。第二傳感器IC60將從控制裝置3經(jīng)由供電線Wb2而施加的電壓“+Vcc”作為動作電源。
[0036]該第二傳感器IC60形成為與第一傳感器IC50相同的構(gòu)造。即，第二傳感器IC60輸出與第一傳感器IC50的檢測信號Sll相同的檢測信號S13。另外,第二傳感器IC60輸出與第一傳感器IC50的檢測信號S12相同的檢測信號S14。而且,從第二傳感器IC60輸出的兩個檢測信號S13、S14經(jīng)由信號線Ws3、Ws4而朝控制裝置3輸入。
[0037]控制裝置3基于從兩個傳感器IC50、IC60輸出的檢測信號Sll?S14而求得上述扭桿12c的扭轉(zhuǎn)角。詳細而言，若控制裝置3導入來自各傳感器IC50、IC60的檢測信號Sll?S14，則使用規(guī)定的映射表分別對與各檢測信號Sll?S14對應(yīng)的扭桿12c的扭轉(zhuǎn)角進行運算。而且，控制裝置3通過將扭桿12c的彈性常量乘以上述運算所得的扭轉(zhuǎn)角而對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行運算。
[0038]另一方面，本實施方式的控制裝置3通過對根據(jù)各檢測信號Sll?S14求得的扭轉(zhuǎn)角進行比較而檢測出檢測信號Sll?S14的異常。另外，控制裝置3對全部的檢測信號Sll?S14的信號圖形進行監(jiān)視，從而對信號線Wsl?Ws4之間的短路以及各傳感器IC50、IC60的振蕩器54的異常進行檢測。以下，對各自的檢測原理進行說明。
[0039]如圖6A所示，當檢測信號Sll?S14全部正常時，根據(jù)檢測信號Sll?S14而分別求得的扭轉(zhuǎn)角均成為同一值θη。與此相對，例如對于第一傳感器IC50的第一檢測部51而言，若在霍爾兀件51a、調(diào)節(jié)器51b產(chǎn)生異常,則設(shè)為從第一傳感器IC50輸出的檢測信號Sll變得異常。在該情況下，如圖6B所示，根據(jù)檢測信號S12?S14而求得的扭轉(zhuǎn)角成為同一值θη，但根據(jù)檢測信號Sll而求得的扭轉(zhuǎn)角成為與θ η不同的值0e。因此，若對根據(jù)檢測信號Sll?S14而分別求得的檢測結(jié)果進行比較并采取少數(shù)服從多數(shù)(多數(shù)決定)的原則，則能夠判定為根據(jù)檢測信號Sll而求得的扭轉(zhuǎn)角是異常值。由此，能夠確定檢測信號Sll異常。
[0040]另一方面，如圖7A所示，在信號線Wsl?Ws4全部都未短路的情況下，檢測信號Sll?S14分別顯示出正常的數(shù)字信號圖形。與此相對，如圖4的雙點劃線所示，例如設(shè)定為第一傳感器IC50的信號線Wsl、Ws2之間短路。在該情況下,從第一傳感器IC50朝信號線WsUffs2輸出的檢測信號S11、S12發(fā)生干涉。在上述的檢測信號S11、S12為數(shù)字信號的情況下，若上述這些檢測信號發(fā)生干涉，則各檢測信號Sll、S12的信號圖形變得異常。因此，如圖7B所示，輸入到控制裝置3的檢測信號Sll、S12的信號圖形變得異常，除此之外的檢測信號S13、S14的信號圖形正常。因此，在控制裝置3中，若對全部的檢測信號Sll?S14的信號圖形進行監(jiān)視，則能夠檢測出信號線Wsl?Ws4的短路情況。
[0041]另外，例如設(shè)定為在圖5所示的第一傳感器IC50的振蕩器54產(chǎn)生某些異常。在該情況下，由第一檢測部51的A/D轉(zhuǎn)換部51e生成的檢測信號Sll的信號圖形、以及由第
二檢測部52的A/D轉(zhuǎn)換部52e生成的檢測信號S12的信號圖形變得異常。即，如圖7B例示的那樣，輸入到控制裝置3的檢測信號S11、S12的信號圖形變得異常，除此之外的檢測信號S13、S14的信號圖形正常。因此，與檢測信號線Wsl?Ws4之間的短路的檢測方式相同，能夠通過對全部的檢測信號Sll?S14的信號圖形進行監(jiān)視而檢測出振蕩器54的異常。
[0042]接下來，參照圖8，對控制裝置3利用這樣的原理所進行的異常檢測處理及其作用一并進行說明。如圖8所示，控制裝置3首先判斷全部的檢測信號Sll?S14的信號圖形是否正常(步驟SI )。此處，當在信號線Wsl?Ws4之間產(chǎn)生短路時，或者在設(shè)置于兩個傳感器IC50、IC60的振蕩器54產(chǎn)生異常時,檢測信號Sll?S14中的至少兩個檢測信號的信號圖形變得異常。當在檢測信號Sll?S14中存在信號圖形異常的檢測信號時(步驟S1:否)，控制裝置3禁止使用判斷為信號圖形異常的檢測信號(步驟S2)。
[0043]另外，在執(zhí)行步驟S2的處理的情況下，或者在全部的檢測信號Sll?S14的信號圖形均正常的情況下(步驟S1:是)，控制裝置3根據(jù)全部的檢測信號Sll?S14而分別對扭轉(zhuǎn)角進行運算(步驟S3)。此處，當在設(shè)置于兩個傳感器IC50、IC60的檢測部51、52的任一個產(chǎn)生異常的情況下，檢測信號Sll?S14中的任一個檢測信號變得異常。因此，根據(jù)檢測信號Sll?S14分別求得的扭轉(zhuǎn)角中的任意一個顯示出與其他的運算結(jié)果不同的值。在根據(jù)檢測信號Sll?S14而分別求得的扭轉(zhuǎn)角中的任意一個顯示出與其他的運算結(jié)果不同的異常值的情況下(步驟S4:是)，控制裝置3禁止使用顯示出異常值的檢測信號(步驟S5)。而且，在執(zhí)行步驟S5的處理的情況下，或者在根據(jù)檢測信號Sll?S14而分別求得的扭轉(zhuǎn)角全部變成同一值的情況下(步驟S4:否)，控制裝置3在經(jīng)過規(guī)定的周期之后再次執(zhí)行圖8所示的處理。
[0044]此外，當在步驟S2的處理、或者步驟S5的處理中禁止使用檢測信號時，控制裝置3對除了被禁止使用的檢測信號之外的剩余的多個檢測信號進行圖8所示的處理。由此，對除了過去被禁止使用的全部的檢測信號之外的剩余的檢測信號繼續(xù)執(zhí)行圖8所示的處理。
[0045]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，例如即便在因第一傳感器IC50的第一檢測部51產(chǎn)生異常而判知檢測信號Sll變得異常的情況下，控制裝置3也能夠使用根據(jù)除此之外的檢測信號S12?S14而求得的扭轉(zhuǎn)角來對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行運算。進而，在此之后，例如即便在從第二傳感器IC60輸出的檢測信號S14變得異常的情況下，控制裝置3也能夠使用根據(jù)剩余的檢測信號S12、S13而求得的扭轉(zhuǎn)角對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行運算。
[0046]另外，即便在因信號線Wsl、Ws2之間短路、或者在第一傳感器IC50的振蕩器54產(chǎn)生異常而判知第一傳感器IC50的檢測信號S11、S12的信號圖形變得異常的情況下，控制裝置3也能夠使用根據(jù)第二傳感器IC60的檢測信號S13、S14而求得的扭轉(zhuǎn)角對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行運算。
[0047]進而，如圖4所示，由于在兩個傳感器IC50、IC60分別獨立地設(shè)置有供電線Wbl、Wb2以及接地線Wgl、Wg2，因此即使假設(shè)上述的任意一個斷線，傳感器IC50、IC60中的任意另一方也正常動作。因此，若控制裝置3使用從正常的傳感器IC輸出的檢測信號，則能夠?qū)D(zhuǎn)向扭矩Th進行運算。
[0048]這樣，根據(jù)本實施方式的扭矩傳感器4，即使產(chǎn)生上述的各種異常也能夠繼續(xù)對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行運算，因此提高了冗余性。
[0049]如以上說明的那樣，根據(jù)本實施方式的扭矩傳感器4，能夠獲得以下效果。
[0050](I)在扭矩傳感器4設(shè)置有:第一傳感器IC50,該第一傳感器IC50對扭桿12c的扭轉(zhuǎn)角進行檢測，并輸出與其檢測結(jié)果對應(yīng)的檢測信號S11、S12 ;以及第二傳感器IC60，該第二傳感器IC60對扭桿12c的扭轉(zhuǎn)角進行檢測，并輸出與其檢測結(jié)果對應(yīng)的檢測信號S13、S14。由此，通過對根據(jù)檢測信號Sll?S14而分別求得的扭轉(zhuǎn)角進行比較，能夠確定檢測信號Sll?S14中的任一個檢測信號是否異常。因此，若使用除了異常的檢測信號之外的剩余的檢測信號對扭轉(zhuǎn)角進行檢測，則能夠繼續(xù)對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行檢測，因此提高了冗余性。另外，可以僅設(shè)置具有與輸出兩個檢測信號S11、S12的第一傳感器IC50相同的構(gòu)造的第二傳感器IC60，因此扭矩傳感器4的制造也較容易。
[0051](2)在控制裝置3中，基于來自各傳感器IC50、IC60的檢測信號Sll?S14而分別檢測出扭轉(zhuǎn)角，并基于已檢測出的扭轉(zhuǎn)角的比較而確定檢測信號Sll?S14中的任一個檢測信號是否異常。由此，能夠容易地確定檢測信號Sll?S14中的任一個檢測信號是否異常。
[0052](3)在控制裝置3中，在確定了異常的檢測信號以后，根據(jù)除了已確定的異常的檢測信號之外的剩余的檢測信號而分別對扭轉(zhuǎn)角進行檢測，從而根據(jù)已檢測出的扭轉(zhuǎn)角的比較而進一步確定剩余的檢測信號中的任一個檢測信號是否異常。由此，若基于除了過去判斷為異常的全部的檢測信號之外的剩余的檢測信號而對扭轉(zhuǎn)角進行檢測，則能夠繼續(xù)對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行檢測，因此進一步提高了冗余性。
[0053](4)在各傳感器IC50、IC60中，設(shè)定成將檢測信號Sll?S14作為數(shù)字信號而輸出至控制裝置3。由此，在控制裝置3中，若對檢測信號Sll?S14的各自的信號圖形進行監(jiān)視，則能夠容易地對信號線Wsl?Ws4之間的短路情況進行檢測。因此，若基于從除了檢測出短路的信號線之外的剩余的信號線輸出的檢測信號而對扭轉(zhuǎn)角進行檢測，則能夠繼續(xù)對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行檢測，因此進一步提高了冗余性。
[0054](5)在各傳感器IC50、IC60中針對每個檢測部51、52而設(shè)置調(diào)節(jié)器51b、52b。由此，當在調(diào)節(jié)器51b、52b產(chǎn)生異常時，通過對根據(jù)檢測信號Sll?S14而分別求得的扭轉(zhuǎn)角進行比較，能夠容易地確定各傳感器IC50、IC60的檢測部51、52中的任一個調(diào)節(jié)器是否產(chǎn)生了異常。因此，若使用除了來自在調(diào)節(jié)器產(chǎn)生異常的檢測部的檢測信號之外的剩余的檢測信號而對扭轉(zhuǎn)角進行檢測，則能夠繼續(xù)對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行檢測，因此提高了冗余性。
[0055](6)在各傳感器IC50、IC60設(shè)置有兩個檢測部51、52所共通的振蕩器54。由此，在控制裝置3中，通過對檢測信號Sll?S14的各自的信號圖形進行監(jiān)視，能夠容易地確定在振蕩器54產(chǎn)生了異常的傳感器1C。因此,若基于來自與在振蕩器54產(chǎn)生了異常的傳感器IC不同的傳感器IC的檢測信號而對扭轉(zhuǎn)角進行檢測，則能夠繼續(xù)對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行檢測，因此進一步提高了冗余性。另外，若與在兩個檢測部51、52分別獨立地設(shè)置振蕩器的情況進行比較，則能夠減少傳感器IC50、IC60的部件件數(shù)。
[0056](7)在各傳感器IC50、IC60分別獨立地設(shè)置有供電線Wbl、Wb2。由此，即使傳感器IC50、IC60的供電線Wbl、Wb2中的任一個斷線，若使用從供電線未斷線的傳感器IC輸出的檢測信號，則能夠繼續(xù)對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行檢測。因此，提高了冗余性。
[0057](8)在各傳感器IC50、IC60分別獨立地設(shè)置有接地線Wgl、Wg2。由此，即使傳感器IC50、IC60的接地線Wgl、Wg2中的任一個斷線，若使用從接地線未斷線的傳感器IC輸出的檢測信號，則能夠繼續(xù)對轉(zhuǎn)向扭矩Th進行檢測。因此，提高了冗余性。
[0058]此外，上述實施方式還能夠通過對上述的方式進行適當變更后的以下的方式而加以實施。
[0059]在上述實施方式中，將第一傳感器IC50的檢測信號S11、S12經(jīng)由兩個信號線Wsl、Ws2而分別導入到控制裝置3，但也可以將第一傳感器IC50的檢測信號Sll、S12經(jīng)由一個信號線導入到控制裝置3。詳細而言，如圖9所示，在第一傳感器IC50設(shè)置有多路轉(zhuǎn)換器57，從而將兩個檢測部51、52的各自的檢測信號S11、S12導入到多路轉(zhuǎn)換器57。多路轉(zhuǎn)換器57將來自檢測部51、52的檢測信號S11、S12經(jīng)由接口 58而選擇性地輸出到控制裝置3。此外，對于第二傳感器IC60而言也可以采用相同的結(jié)構(gòu)。即便是上述的結(jié)構(gòu)，也能夠起到與上述實施方式相同的效果。
[0060]在上述實施方式中，利用檢測信號Sll?S14的各自的信號圖形而進行異常的檢測，并且利用根據(jù)檢測信號Sll?S14而求得的扭轉(zhuǎn)角來進行異常的檢測，但也可以僅執(zhí)行上述檢測中的一方。詳細而言，在僅進行前者的異常檢測的情況下，控制裝置3只要僅執(zhí)行圖8中舉例示出的異常檢測處理的步驟SI以及S2的處理即可。另外，在僅進行后者的異常檢測的情況下，控制裝置3只要僅執(zhí)行圖8中舉例示出的異常檢測處理的步驟S3?S5的處理即可。
[0061]在上述實施方式中，在兩個傳感器IC50、IC60分別獨立地設(shè)置有供電線Wbl、Wb2以及接地線Wgl、Wg2，但兩個傳感器IC50、IC60也可以共享一個供電線，或者共享一個接地線。
[0062]在上述實施方式中，對于傳感器IC50、IC60而言，雖然設(shè)置有兩個檢測部51、52所共通的振蕩器54，但也可以在兩個檢測部51、52分別獨立地設(shè)置振蕩器。
[0063]在上述實施方式中，對于傳感器IC50、IC60而言，雖然在兩個檢測部51、52分別獨立地設(shè)置有調(diào)節(jié)器51b、52b，但也可以設(shè)置上述兩個檢測部51、52所共通的調(diào)節(jié)器。
[0064]在上述實施方式中，雖然從傳感器IC50、IC60輸出的檢測信號Sll?S14為數(shù)字信號，但上述檢測信號也可以為模擬信號。
[0065]在上述實施方式中，雖然將本發(fā)明的傳感器裝置應(yīng)用于扭矩傳感器4，但例如如上述的專利文獻I的傳感器裝置那樣，也可以應(yīng)用于對轉(zhuǎn)向軸11的旋轉(zhuǎn)角進行檢測的裝置等適當?shù)膫鞲衅餮b置。另外，本發(fā)明并不局限于設(shè)置于車輛的傳感器裝置，也能夠應(yīng)用于車輛以外的任意的傳感器裝置。此時，也可以根據(jù)檢測對象而適當?shù)馗淖儌鞲衅鱅C50、IC60的檢測部51、52的構(gòu)造。例如，也可以將設(shè)置于檢測部51、52的霍爾元件51a、52a改變?yōu)榇抛柙取？偠灾?，只要具備兩個對同一檢測對象檢測出相同的狀態(tài)量，并輸出與其檢測結(jié)果對應(yīng)的兩個檢測信號的傳感器IC即可。
[0066]在上述實施方式中，雖在各傳感器IC50、IC60設(shè)置兩個檢測部51、52，但也可以設(shè)置3個以上的檢測部。另外，也可以在傳感器裝置設(shè)置3個以上的傳感器1C。
【權(quán)利要求】
1.一種傳感器裝置，其特征在于， 所述傳感器裝置具備多個傳感器1C，所述傳感器IC具有多個檢測部，該多個檢測部針對同一檢測對象檢測出相同的狀態(tài)量并輸出與其檢測結(jié)果對應(yīng)的檢測信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于， 基于從各傳感器IC的多個檢測部輸出的多個檢測信號分別檢測出所述檢測對象的狀態(tài)量，并且基于對所述多個檢測結(jié)果的比較而確定來自所述各傳感器IC的多個檢測信號中的任一檢測信號是否異常。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器裝置，其特征在于， 在確定了所述異常的檢測信號以后，對根據(jù)從所述各傳感器IC的多個檢測部輸出的多個檢測信號中的、除了異常的檢測信號之外的剩余的多個檢測信號而求得的多個檢測結(jié)果進行比較，并基于該比較結(jié)果進一步確定所述剩余的多個檢測信號中的任一檢測信號是否異常。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于， 所述各傳感器IC經(jīng)由多個信號線而將所述多個檢測信號作為數(shù)字信號向外部輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于， 所述各傳感器IC在所述多個檢測部的每一個檢測部都具備調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器將所述各傳感器IC的電源電壓恒定調(diào)節(jié)為與所述檢測部對應(yīng)的規(guī)定的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于， 所述各傳感器IC具備所述多個檢測部所共通的振蕩器， 所述多個檢測部分別具備模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部，所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部利用由所述共通的振蕩器生成的時鐘信號而將所述檢測信號從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于， 所述各傳感器IC分別獨立地具備供電線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于， 所述各傳感器IC分別獨立地具備接地線。
【文檔編號】G01L3/10GK103471750SQ201310214699
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】吉瀨浩 申請人:株式會社捷太格特