通信系统的制作方法

本公开涉及传感器向控制设备发送检测信号的通信系统。

背景技术：

在传感器向控制设备发送检测信号的常规通信系统中，传感器和控制设备配置成根据共同的时间信息操作。例如，如在US2013/0343472 A1中公开的，控制设备产生作为请求信号的触发信号并将该触发信号发送至传感器。传感器响应于该请求信号将传感器信号作为响应信号发送至控制设备。

控制设备中所包括的微型计算机接收从传感器以预定发送周期发送的传感器信号。在这里，传感器信号是作为数字信号从传感器发送的。在通信系统中，在控制设备接收到传感器信号之后，微型计算机基于传感器信号的值以预定操作周期执行控制操作。在这里，控制操作是通过由微型计算机执行的运算操作提供的。在该通信系统中，假定的是传感器的发送周期等于微型计算机的操作周期。在这种情况下，当传感器和微型计算机基于不同的定时器操作时，传感器的发送周期可能会相对于微型计算机的操作周期偏移，并且微型计算机的控制性能可能会恶化。

针对微型计算机的操作周期与传感器信号的发送周期之间的周期偏移，US 2013/0343472 A1公开了这样的配置：在所述配置中，传感器在其接收到从微型计算机发送的触发信号之后向微型计算机发送传感器信号。通过这种配置，微型计算机的操作周期与传感器的发送周期能够彼此同步。然而，在这种配置中，当触发信号的发送存在异常并且触发信号发送失败时，将不会从传感器向微型计算机发送传感器信号。因此，微型计算机无法获得关于检测对象的任何信息并且不会执行控制操作。相比于微型计算机的操作周期与传感器信号的发送周期之间的周期偏移，传感器信息获取失败会导致更不利的影响。

技术实现要素：

鉴于前述困难，本公开的目的是提供一种下述通信系统：该通信系统使得微型计算机能够接收到传感器信号，甚至在微型计算机的发送功能出现异常时也能够接收到传感器信号。

根据本公开的方面，通信系统包括传感器设备和微型计算机，其中，传感器设备将包括检测对象的检测信息的传感器信号作为数字信号发送，微型计算机通过信号线接收传感器信号并且基于接收到的传感器信号以预定操作周期执行控制操作。微型计算机向传感器设备发送与微型计算机的预定操作周期同步的同步信号。传感器设备除在接收到由微型计算机发送的同步信号时以外均以预定的恒定周期发送传感器信号。传感器设备在接收到由微型计算机发送的同步信号时对应于该同步信号改变传感器信号的发送正时。

通过以上通信系统，微型计算机能够适当地接收到传感器信号，甚至在微型计算机的发送功能出现异常时也能够适当地接收到传感器信号。

附图说明

通过参照附图做出的以下详细描述，本公开的以上及其他目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中：

图1是示出了根据本公开的第一实施方式至第三实施方式的通信系统的配置的框图；

图2是示出了应用根据本公开的通信系统的电动助力转向设备的构造的示意图；

图3是示出了在单边四位字节传输(SENT)通信中使用的传感器信号的示例的示意图；

图4是示出了在根据在本公开的第一实施方式的通信系统中传感器信号的发送的时序图；

图5是示出了在根据本公开的第二实施方式的通信系统中传感器信号的发送的时序图；

图6是示出了在根据本公开的第三实施方式的通信系统中传感器信号的发送的时序图；

图7是示出了根据本公开的第四实施方式的通信系统的配置的框图；

图8是示出了在图7中所示的通信系统中传感器信号的发送的时序图；

图9是示出了根据本公开的第五实施方式的通信系统的配置的框图；

图10是示出了在图9中所示的通信系统中传感器信号的发送的时序图；

图11是示出了根据本公开的第六实施方式和第七实施方式的通信系统的配置的框图；

图12是示出了在根据本公开的第六实施方式的通信系统中传感器信号的发送的时序图；

图13是示出了在根据本公开的第七实施方式的通信系统中传感器信号的发送的时序图；

图14是示出了根据本公开的第八实施方式的微型计算机的配置的框图；

图15A是示出了在两传感器模式下当由图14中所示的微型计算机检测到时间戳异常时扭矩指令计算增益变化的时序图；

图15B是示出了在一传感器模式下当由图14中所示的微型计算机检测到时间戳异常时扭矩指令计算增益变化的时序图；以及

图16是示出了根据本公开的另一实施方式的微型计算机的配置的框图。

具体实施方式

下面将参照附图描述根据本公开的实施方式的通信系统。在本实施方式中，相同或等同的部件被添加有相同的附图标号或标记，并且将省去对相似部件的描述。在本公开中，术语“本实施方式”用于描述第一实施方式至第八实施方式中的每一者。

(第一实施方式)

下面将参照图1至图4描述根据本公开的第一实施方式的通信系统。根据第一实施方式的通信系统被应用于配备至车辆的电动助力转向设备。

图2示出了包括电动助力转向设备90的转向系统100的整体构造。图2中所示的电动助力转向设备90为柱辅助式电动助力转向设备。替代性地，电动助力转向设备90可以应用于齿条辅助式电动助力转向设备。

转向系统100包括方向盘91、转向轴92、小齿轮96、齿条轴97、车轮98和电动助力转向设备90。

转向轴92连接至方向盘91。设置在转向轴92的一端处的小齿轮96与齿条轴97接合。一对车轮98通过例如相应的拉杆设置在齿条轴97的两端处。当驾驶员旋转方向盘91时，连接至方向盘91的转向轴92开始旋转。转向轴92的旋转运动通过小齿轮96被转换成齿条轴97的直线运动，并且一对车轮转向了与齿条轴97的移位量相对应的角度。

电动助力转向设备90包括扭矩传感器组件93、电子控制单元(ECU)701、马达80和减速齿轮94。ECU 701用作控制设备。

扭矩传感器组件93设置在位于转向轴92的两端之间的部分处并且检测转向扭矩。具体地，扭矩传感器组件93基于靠近方向盘91的输入侧轴921的扭转角和靠近小齿轮96的输出侧轴922的扭转角检测转向扭矩。ECU 701基于从扭矩传感器组件93获取的转向扭矩计算指示马达80要输出的辅助扭矩的扭矩指令。然后，ECU701控制对马达80的电力供给以使得马达80输出扭矩指令所要求的扭矩。由马达80产生的辅助扭矩通过减速齿轮94被传递至转向轴92。

例如，ECU 701通过执行对供给至马达80的电流或对从马达80输出的扭矩的反馈控制来控制对马达80的电力供给。由ECU 701执行的控制处理可以通过软件处理或硬件处理来实现。当控制处理通过软件处理来实现时，微型计算机711的中央处理单元(CPU)执行预储存在存储器中以进行控制处理的程序。当控制处理通过硬件处理来实现时，可以提供用以进行控制处理的专用电子电路。ECU 701可以与马达80结合成为马达80的一部分。

下面将参照图1描述根据第一实施方式的通信系统的配置。

通信系统401包括传感器设备501和ECU 701。扭矩传感器组件93中所包括的传感器设备501检测扭转角度并发送传感器信号。ECU 701接收来自传感器设备501的传感器信号。在本公开中，ECU用作控制设备。在第一实施方式中，通过信号线Ls、电力供给线Lp和基准电压线Lg将仅一个传感器设备501连接至一个ECU 701。

传感器设备501包括感测元件51和周边元件。感测元件51直接检测物理量，周边元件辅助感测元件的检测操作并且提供传感器信号输出功能。例如，当将用于检测磁场变化的霍尔元件用作感测元件51时，形成为包括霍尔元件的组件的霍尔集成电路对应于传感器设备501。扭矩传感器组件93除包括传感器设备501以外，还包括扭力杆、多极磁体、磁轭、聚磁环等。由于扭矩传感器组件93的配置是周知的，因此在附图中没有示出扭矩传感器93的详细配置。

当感测元件51由霍尔元件提供时，感测元件51检测与扭力杆的扭转位移对应的聚磁环磁位移、将检测到的磁位移转换成电压信号并且输出该电压信号。在该示例中，聚磁环对应于检测对象。例如，扭转位移或与扭转位移相关的转向扭矩对应于检测对象的检测信息。

在下面实施方式中的每一者中，传感器设备501包括采样保持电路、发送电路54、定时器55和电源58。在第一实施方式至第三实施方式中的每一者中，传感器设备501还包括同步信号确定电路56。

采样保持电路53将从感测元件51输出的模拟电压信号保持预定个周期，并且采样保持电路53对模拟电压信号执行模数转换。图1中所示的采样保持电路53具有记忆能力。

发送电路54发送传感器信号。在这里，传感器信号是通过采样保持电路53转换过的数字信号。在本实施方式中，传感器信号采用在SAE-J2716下规定的四位字节信号，SAE-J2716是国际汽车工程师学会设定的标准。四位字节信号是在单边四位字节传输(SENT)协议下规定的信号。在SENT协议中，如在JP 2015-46770中公开的，能够利用具有四比特宽度的四位字节信号实现双向通信。作为在SENT协议下规定的传感器信号的示例，如图3中所示，从主传感器输出的数据和从副传感器输出的数据可以在一个传感器信号中被发送。

图3中所示的传感器信号包括同步段、状态段、主数据段、副数据段、循环冗余检验(CRC)段和结束段。在传感器信号中所包括的多个段中储存的数据以所描述的顺序输出。

例如，同步信号的长度是56个计时数。在这里，一个计时数被定义为1.5微秒。例如，状态段的大小可以是一个四位字节(4比特)，主数据段的大小可以是三个四位字节(12比特)，副数据段的大小可以是三个四位字节(12比特)，并且CRC段的大小可以是一个四位字节(4比特)。

当数据段的大小是三个四位字节时，利用这三个四位字节的信号可以发送二的十二次幂(2¹²＝4096)种数据值。在图4的时序图和随后的时序图中，将图3中所示的包括多个段的信号称为帧(Fr)。尽管帧中的数据段的长度可以彼此不同，但为简单起见，使用相同的符号Fr来指示帧。

图1中所示的定时器55对应于由该定时器55计得的计数值来确定传感器信号的发送开始时间(发送正时)。因而，通过调节定时器55的计数值，可以改变传感器信号的发送开始时间。在本实施方式中，当从微型计算机711发送同步信号时，传感器设备501对应于从ECU 701的微型计算机711发送的同步信号来改变传感器信号的发送开始时间。

在第一实施方式至第三实施方式中的每一者中，同步信号均由电压脉冲信号提供，并且同步信号从ECU 701通过信号线Ls发送至传感器设备501。同步信号与微型计算机711的操作周期同步。该同步信号使传感器设备501的发送周期与微型计算机711的操作周期同步。

同步信号确定电路56基于信号线Ls的电压确定是否接收到同步信号，并且同步信号确定电路56在确定接收到同步信号时重置定时器55的计数值。详细操作将在后面进行描述。

电源58向传感器设备501的每个电路元件和每个电路供给电力。电源58的电压是通过ECU 701的电力供给电路76借助于电力供给线Lp供给的。此外，传感器设备501的每个电路元件和每个电路均连接至共同的基准电压线Lg。

ECU 701包括微型计算机711和电力供给电路76。在第一实施方式至第三实施方式中的每一者中，ECU 701还包括连接在信号线Ls与基准电压线Lg之间的开关745。开关745可以由半导体开关元件提供。

微型计算机711包括接收电路72和计算装置73。在第一实施方式至第三实施方式中的每一者中，微型计算机711还包括同步信号生成单元74。信号线Ls连接至微型计算机711。

接收电路72通过信号线Ls接收从传感器设备501的发送电路54发送的传感器信号。图1中所示的接收电路72具有记忆能力。

计算装置73对应于微型计算机711的CPU。计算装置73基于由接收电路72接收到的传感器信号以预定操作周期执行控制操作。具体地，计算装置73计算指示需要马达80输出的辅助扭矩的扭矩指令。扭矩指令的计算将参照图14在本公开的第八实施方式中进行详细描述。

同步信号生成单元74生成与计算装置73的操作周期同步的同步信号。在这里，同步是指将计算装置73执行运算操作的开始时间设定成与同步信号生成时间相隔预定间隔。例如，可以对应于每个操作周期设定同步信号或者可以对应于随机操作周期设定同步信号。

在上面的示例中，同步信号生成单元74向开关745输出用以接通开关745的门脉冲信号，并且使信号线Ls的电压在暂时一段时间内降低。在这种情况下，可以将电压变化作为同步信号发送至传感器设备501。如上所述，在第一实施方式至第三实施方式中的每一者中，能够通过信号线Ls实现信号的双向通信。电力供给电路76向传感器设备501供给电力电压。

下面将描述根据第一实施方式通过传感器设备501对传感器信号的发送。在图4中，横轴指示时间。竖轴指示定时器55的计数值、从发送电路54向微型计算机711发送的传感器信号、以及从微型处理器711沿上下方向输出的同步信号。

定时器55的计数值以零值开始。在超过预定开始值SS之后，计数值以预定结束值SE结束。发送电路54在定时器55的计数值达到开始值SS时开始传感器信号的发送，并且在计数值达到结束值SE时结束传感器信号的发送。当计数值达到结束值SE时，计数值被重置为零。

如图4中所示，计数值在时间t1o处从零开始增大。当计数值在时间t1s处增大至开始值SS时，对感测元件51的检测值进行采样并保持，然后对采样到的检测值执行模数转换。发送电路54开始将通过模数转换获得的数字数据作为传感器信号发送。在开始时间为t1s结束时间为t1e的时段期间，第一传感器信号被发送至微型处理器711。在这里，结束时间t1e是计数值增大至结束值SE时所处的时间，并且第一结束时间t1e等于第二传感器信号的零点t2o。类似地，在开始时间为t2s结束时间为t2e的时段期间，第二传感器信号被发送至微型处理器711。

在第一次发送和第二次发送中计数值的递增计数期间，传感器设备501没有接收到来自微型处理器711的同步信号。当传感器设备501没有接收到来自微型计算机711的同步信号时，从上一传感器信号的发送开始时间至当前传感器信号的发送开始时间的发送周期基于传感器设备501的内部时钟而被保持为恒定值。将这个恒定周期称为正常发送周期To。

在第三次递增计数中，在计数值于时间t3o处从零开始增大之后，微型计算机711在计数值达到开始值SS之前的时间t3y处输出同步信号Sync。同步信号Sync通过信号线Ls发送至传感器设备501。

传感器设备501的同步信号确定电路56确定同步信号Sync的接收与否。例如，在确定同步信号的接收与否时，同步信号确定电路56可以在确定时段JP期间确定信号线Ls的电压是否变为基准电压。替代性地，同步信号确定电路56可以在设定得大于一个发送周期——即大于一个传感器信号的传输时段——的时段期间确定信号线Ls的电压是否变为基准电压。

当同步信号确定电路56确定在时间t3sy处接收到同步信号Sync时，定时器55的计数值被重置并且定时器55在时间t3sy处对计数值从零开始重新计数。因此，第三传感器信号以比未接收到同步信号的情况略延迟的方式发送。通过该配置，可以校正传感器设备501的发送周期与微型计算机711的操作周期之间的周期偏移。

微型计算机711并非需要对应于传感器信号的每个发送周期都输出同步信号。同步信号可以以等于传感器信号的预定个发送周期的时间间隔输出。在这里，该时间间隔可以设定成与下述时间段对应：在所述时间段期间，传感器设备501的发送周期与微型计算机711的操作周期之间的周期偏移开始不利地影响控制设备701的控制性能。

假定在微型计算机711生成同步信号之后向传感器设备501发送该同步信号失败。在这种情况下，如在图4中由双点划线所示，第三计数值在时间t3sy处没有被重置并且以与传感器信号的第一次发送和第二次发送类似的方式增大。因此，第三传感器信号紧随第二传感器信号以正常发送周期To来发送。

如US 2013/0343472 A1中所公开的，在接收到从微型计算机发送的触发信号之后，传感器向微型计算机发送传感器信号。然而，在这种配置中，当触发信号的发送存在异常并且触发信号发送失败时，将不会从传感器向微型计算机发送传感器信号。因此，微型计算机可能无法获得关于检测对象的任何信息，并且不会执行控制操作。

在根据第一实施方式的通信系统401中，当从微型计算机711没有发送同步信号时，传感器设备501以预定的正常发送周期向微型计算机711发送传感器信号。也就是说，无论同步信号存在与否，传感器设备501都向微型计算机711发送传感器信号。因而，即使当同步信号Sync从微型计算机711的发送存在异常并且同步信号Sync发送失败时，微型计算机711也能够接收到由传感器设备501以预定发送周期发送的传感器信号。在接收到该传感器信号之后，微型计算机711基于接收到的传感器信号执行控制操作。

在这种配置中，尽管不能校正周期偏移，但可以避免如US2013/0343472 A1中所公开的由同步信号的发送失败引起的控制操作的失败。例如，当通信系统410被应用于电动助力转向设备90时，可以避免扭矩辅助功能的完全失效。

当同步信号被发送而没有任何失败或异常时，传感器设备将对应于该同步信号改变传感器信号的发送正时。因此，可以校正微型计算机的操作周期与传感器设备的发送周期之间的周期偏移，并且改善了控制性能。

(第二实施方式)

根据第二实施方式的通信系统具有与图1中所示的第一实施方式相似的配置。下面将参照图5中所示的时序图描述根据第二实施方式的通信系统的操作。

在第二实施方式中，对应于两个脉冲信号(两个同步信号)之间的时间间隔来调节限定了传感器信号的发送的开始值SS和结束值SE。通过该配置，可以改变传感器信号的发送正时。

在图5中所示的示例中，在时间t2syA处，从微型计算机711发送了第一同步信号SyncA，定时器55重置并且在时间t2syA处对计数值从零开始计数。然后，在定时器55的递增计数期间的时间t2syB处，从微型计算机711发送了第二同步信号SyncB。基于这两个同步信号SyncA和SyncB，开始值SS和结束值SE中的每一者均偏移了值ΔTm。在这里，偏移值ΔTm设定成与第一同步信号SyncA和第二同步信号SyncB之间的时间间隔Δt相对应。因此，获得了校正过的开始值SSc和校正过的结束值SEc。因此，传感器信号在从计数值达到校正过的开始值SSc时所处的开始时间t2S至计数值达到校正过的结束值SEc时所处的结束时间t2e的时段期间被发送。

与第一实施方式类似，在第二实施方式中，传感器信号的发送正时被改变以校正由定时器55引起的发送周期偏移。与第一实施方式类似，可以对应于每个发送周期均输出同步信号SyncA和SyncB或者可以以等于传感器信号的预定个发送周期的预定时间间隔输出同步信号SyncA和SyncB。此外，当同步信号SyncA或SyncB发生发送异常时，传感器设备501以正常发送周期To发送传感器信号。因此，微型计算机711可以接收到传感器信号并执行控制操作，甚至在同步信号发生发送异常时，微型计算机711也可以接收到传感器信号并执行控制操作。

(第三实施方式)

根据第三实施方式的通信系统具有与如图1中所示的第一实施方式类似的配置。下面将参照图6中所示的时序图描述根据第三实施方式的通信系统的操作。

微型计算机711在第一传感器信号的发送开始时间t1s之后的时间tmc处被激活。发送开始时间t1s在传感器设备501的激活时间t1o之后。微型计算机711在被激活之后连续输出同步信号直到第一传感器信号的结束时间t1e之后的时间点为止。在这种情况下，连续输出同步信号指的是微型计算机711反复输出脉冲信号。

定时器55的计数值基于在第一传感器信号的结束时间t1e之后输出的第一同步信号Sync被重置，并且传感器信号的发送正时被改变。

在传感器信号发送正时改变之后，微型计算机711可以连续输出同步信号Sync直到断电为止。作为另一示例，微型计算机711可以在连续输出同步信号的第一延长周期与不输出同步信号的第二延长周期之间切换。在这里，第一延长周期和第二延长周期中的每一者均可以设定成发送周期的若干倍。

如上所述，在第三实施方式中，在微型计算机711被激活之后，微型计算机711连续输出同步信号Sync直到设定在由传感器设备501发送的第一传感器信号的发送结束时间之后的时间点为止。通过该配置，可以稳定同步信号Sync从微型计算机711的输出。此外，根据第三实施方式的通信系统提供了与第一实施方式和第二实施方式类似的优点。

(第四实施方式)

下面将参照图7和图8描述根据本公开的第四实施方式的通信系统。

根据第四实施方式的通信系统404包括传感器设备504和ECU704。与根据第一实施方式的传感器设备501相比，本实施方式中的传感器设备504包括替代同步信号确定电路56的电力电压确定电路57。与根据第一实施方式的微型计算机711相比，本实施方式中的ECU 704的微型计算机714包括替代同步信号生成单元74的电力供给信号生成单元75。此外，在本实施方式中，ECU 704不包括开关745。

在根据第四实施方式的配置中，从电力供给电路76供给至传感器设备504的电力电压具有正常值和特殊值，并且电力电压能够在正常值与特殊值之间切换。正常值和特殊值根据下述条件设定：(i)这两个值不会不利地影响到传感器设备504的操作；以及(ii)这两个值的电压电平彼此被适当地区分开。例如，正常值可以设定为5.5伏特而特殊值可以设定为4.5伏特，如图8中所示。

电力供给信号生成单元75在输出同步信号时向电力供给电路76输出选择特殊值的指令。除了同步信号的输出持续时段以外，电力供给信号生成单元75向电力供给电路76输出选择正常值的指令。如上所述，通过在正常值与特殊值之间切换电力电压而输出同步信号。

传感器设备504的电力电压确定电路57检测供给的电力电压。当供给的电力电压等于特殊值时，电力电压确定电路57确定同步信号被接收到。当电力电压确定电路57确定了同步信号的接收时，定时器55重置计数值。

如图8中所示，在根据第四实施方式的通信系统404中，与第一实施方式类似，传感器信号的发送开始时间可以对应于同步信号而改变。此外，当同步信号发送失败时，如由双点划线所示，传感器信号以正常发送周期To发送。因此，本实施方式提供了与第一实施方式类似的优点。

(第五实施方式)

下面将参照图9和图10描述根据本公开的第五实施方式的通信系统。

根据第五实施方式的通信系统405包括传感器设备505和ECU704。与根据第四实施方式的传感器设备504相比，本实施方式中的传感器设备505不包括电力电压确定电路57。ECU 704具有与第四实施方式中的ECU 704类似的配置。

在第五实施方式中，将从电力供给电路76至传感器设备505的电力电压的电力供给开始与电力供给停止之间的切换用作同步信号Sync。也就是说，本实施方式与将第四实施方式中所描述的特殊值设定为零伏特的情况相对应。

如图10中所示，当电力供给停止时，定时器55也停止操作。因此，可以基于从电力供给信号生成单元75输出的指令来调节电力供给停止之后电力供给的重新开始时间，并且传感器信号的发送开始时间可以被改变。

根据本实施方式的通信系统提供了与第一实施方式类似的优点。

(第六实施方式)

下面将参照图11和图12描述根据本公开的第六实施方式的通信系统。

图11中所示的通信系统406包括多个传感器设备和一个ECU706。所述多个传感器设备包括第一传感器设备50和第二传感器设备60。第一传感器设备50通过信号线Ls1、电力线Lp1和基准电压线Lg1连接至ECU 706。第二传感器设备60通过信号线Ls2、电力线Lp2和基准电压线Lg2连接至同一ECU 706。第一传感器设备50和第二传感器设备60具有大致相同的配置。考虑到传感器设备50、60中的一者出现故障的情况，为了确保检测功能，传感器设备50、60中的每一者以彼此冗余的方式设置。

ECU 706的微型计算机716包括第一接收电路721和第二接收电路722。第一接收电路721通过信号线Ls1接收从第一传感器设备50发送的传感器信号，并且第二接收电路722通过信号线Ls2接收从第二传感器设备60发送的传感器信号。微型计算机716的计算装置73基于由第一接收电路721和第二接收电路722接收到的传感器信号以预定操作周期执行控制操作。

第一电力供给电路761通过电力供给线Lp1向第一传感器设备50供给电力，并且第二电力供给电路762通过电力供给线Lp2向第二传感器设备60供给电力。这两个基准电压线Lg1和Lg2连接至共同的基准电压。

第一传感器设备50和第二传感器设备60可以具有与第一实施方式至第五实施方式中所描述的传感器设备类似的配置。当应用根据第一实施方式至第五实施方式的配置时，将ECU 706的配置改变成与各实施方式中所描述的具体配置相对应。在图11中，由实线示出了传感器设备706的与第一实施方式至第三实施方式相对应的配置，即，同步信号生成单元74和开关745。此外，由虚线示出了传感器设备706的与第四实施方式和第五实施方式相对应的配置，即，电力供给信号生成单元75。

在与第一实施方式至第三实施方式类似的配置中，同步信号生成单元74控制至开关745和746的门脉冲信号的输出时间，并且分别向第一传感器设备50和第二传感器设备60发送同步信号。在该配置中，这两个电力供给电路761和762可以结合为一个电力供给电路。

在与第四实施方式和第五实施方式类似的配置中，电力供给信号生成单元75控制电力电压在正常值与特殊值之间的切换时间或者控制电力供给开始与电力供给停止的切换时间。在这种情况下，电力供给信号生成单元75分别向第一传感器设备50和第二传感器设备60输出同步信号。

下面将描述第一传感器设备50的传感器信号发送正时与第二传感器设备60的传感器信号发送正时之间的关系。在图12中，由第一传感器设备50发送的传感器信号的帧被表示为Fr1，而由第二传感器设备60发送的传感器信号的帧被表示为Fr2。

在第六实施方式中，如图12中所示，第一传感器设备50和第二传感器设备60同时发送传感器信号。此外，来自微型计算机716的同步信号Sync同时被发送至第一传感器设备50和第二传感器设备60。

将在时间t1s处采样到的并被保持的检测值反映在计算装置73的扭矩指令计算II中。将在时间t2s处采样到的并被保持的检测值反映在计算装置73的扭矩指令计算III中。根据本实施方式的通信系统提供了与第一实施方式类似的优点。

(第七实施方式)

下面将参照图13描述根据本公开的第七实施方式的通信系统。根据第七实施方式的通信系统具有与第六实施方式类似的配置。

下面将参照图13描述在第七实施方式中第一传感器设备50的传感器信号发送正时与第二传感器设备60的传感器信号发送正时之间的关系。在图13中，由第一传感器设备50发送的传感器信号的帧被表示为Fr1，而由第二传感器设备60发送的传感器信号的帧被表示为Fr2。

在第七实施方式中，第一传感器设备50的传感器信号发送正时被设定成与第二传感器设备60的传感器信号发送正时不同。也就是说，一个发送正时相对于另一发送正时偏移了预定时间段。在图13中，被偏移的时间由“tsft”而非图12中所示的“t”表示。如图13中所示，来自微型计算机716的同步信号在时间t3sy处发送至第一传感器设备50并且在时间tsft3sy处发送至第二传感器设备60。发送正时t3sy与发送正时tsft3sy之间的时间差设定为正常发送周期To的一半，即，设定为To/2。

将在时间t1s处采样到的并被保持的检测值反映在计算装置73的扭矩指令计算III中。

当利用图11中所示的具有第一实施方式的配置的ECU生成同步信号时，可以将电力供给电路761和762至相应的第一传感器设备50和第二传感器设备60的电力供给正时设定成彼此不同。通过该配置，从第一传感器设备50向微型计算机716的传感器信号的发送正时能够相对于从第二传感器设备60向微型计算机716的传感器信号的发送正时偏移。根据本实施方式的通信系统提供了与第一实施方式类似的优点。

(第八实施方式)

下面将参照图14至图15B描述根据本公开的第八实施方式的通信系统。

在第八实施方式中，计算装置73检测传感器信号的异常并且响应于对该异常的检测执行预定处理。第八实施方式可以被应用于包括一个或更多个传感器设备的通信系统。

图14示出了第一接收电路721和第二接收电路722接收相应的传感器信号S1和S2的示例性配置。

计算装置73包括传感器值加法单元731、扭矩指令计算单元732、电流反馈控制单元733、信号异常检测单元735、通信失败检测单元736、过度偏差检测单元737和时间戳异常检测单元738。

假定传感器信号S1和S2中的每一者均处于正常状态。

传感器值加法单元731将传感器信号S1与传感器信号S2相加并且向扭矩指令计算单元732输出这两个传感器信号S1和S2的加合值Ssum。

扭矩指令计算单元732基于所获得的加合值Ssum计算扭矩指令trq。此外，扭矩指令计算单元732将在紧之前的计算中所使用的早前加合值储存在存储器中。

电流反馈控制单元733基于由扭矩指令计算单元732计算出的扭矩指令trq向逆变器78输出使得马达80输出期望的辅助扭矩的电压指令。逆变器78基于该电压指令将由电池(未示出)供给的直流(DC)电压转换成三相交流(AC)电压Vu、Vv、Vw，并且该逆变器78将转换后的AC电压施加至马达80。

电流反馈控制单元733通过执行电流反馈控制来计算电压指令。电流反馈控制是基于由电流传感器791和792检测到的相电流Iv、Iw和由旋转角度传感器85检测到的电角度θ执行的。

下面将描述信号异常检测单元735、通信失败检测单元736、过度偏差检测单元737和时间戳异常检测单元738。这些单元中的每一者均检测由发生在传感器设备的感测元件51或发送电路54中或者信号线Ls中的故障或异常引起的传感器信号异常。在这里，传感器信号S1和S2中的每一者均为在SENT协议下规定的四位字节信号并且包括表示时间信息的时间戳t(S1)和t(S2)。

在下面描述中，将正常传感器信号的数量等于二的情况称为两传感器模式，并且将正常传感器信号的数量等于一的情况称为一传感器模式。在这里，无论该通信系统实际具有的感测元件的数量如何，正常传感器信号均指该传感器信号是在上一次确定的结束时间处由扭矩指令计算单元732执行的计算中所使用的有效信号。

下面将描述在两传感器模式下检测到异常时的处理。

信号异常检测单元735检测信号异常，在信号异常的情况下，每个传感器信号S1和S2的值均具有明显异常值。

通信失败检测单元736检测通信中断异常，在通信中断异常的情况下，传感器信号S1和S2中的每一者的通信均被中断。

过度偏差检测单元737检测过度偏差异常，在过度偏差异常的情况下，这两个传感器信号S1与S2之间的偏差ΔS的值远大于预定水平。

时间戳异常检测单元738检测时间戳异常，在时间戳异常的情况下，分配给相应的传感器信号S1和S2的时间戳t(S1)和t(S2)中的每一者均与在由计算装置73执行的计算中所使用的时间戳不相符。

在两传感器模式下，当在这两个传感器信号S1和S2中的一者中检测到信号异常或通信中断异常时，如由图14中的双点划线所示，传感器值加法单元731仅选择正常传感器信号的值。这两个传感器信号的加合值可能是单个正常传感器信号的两倍。因此，扭矩指令计算单元732在考虑到这种信号值差异的情况下执行计算。

在两传感器模式下，当检测到过度偏差异常时，由于难以认定这两个传感器信号S1和S2中的哪一者是异常的，因此扭矩指令计算单元保持上一次的值。

在两传感器模式下，当在这两个传感器信号S1和S2中的一者中检测到时间戳异常时，如图15A中所示，扭矩指令计算单元732控制扭矩指令计算增益(在下文中，简称为增益)。扭矩指令计算单元732对应于计算电路。当这两个传感器信号S1和S2处于正常状态时，增益的初始值设定为ko。在时间tx1处，扭矩指令计算单元732响应于由时间戳异常检测单元738检测到时间戳异常而使增益从初始值ko开始逐渐减小。在时间tx2处，当增益的值减小到kx时，增益的值保持为kx。

为了避免错误的异常检测，在时间tx3可靠地确定该异常，时间tx3是在检测到时间戳异常时所处的时间tx1之后的一段时间。这时，扭矩指令计算单元732仅使用正常传感器信号值来计算扭矩指令并且将增益的值重置为初始值ko。

如上所述，除了过度偏差异常以外，被确定为异常的传感器信号将不被用于计算扭矩指令并且仅将正常传感器信号用于计算扭矩指令。因此，两传感器模式切换成一传感器模式。

下面将描述在一传感器模式下检测到异常时的处理。在一传感器模式下，不用考虑过度偏差异常。

在一传感器模式下，当在唯一一个传感器信号中检测到信号异常或通信中断异常时，如由图14中的点划线所示，扭矩指令计算单元732保持上一次的值。

在一传感器模式下，当在唯一一个传感器信号中检测到时间戳异常时，如图15B中所示，扭矩指令计算单元732控制扭矩指令计算的增益。在时间tx3之前，该增益以与两传感器模式类似的方式设定。

当在时间tx3处可靠地确定了异常时，扭矩指令计算单元732将该增益的值设定为比初始值ko小的kx并且执行扭矩指令计算。通过该配置，扭矩指令计算可以在确保计算结果不受到具有低可靠性的传感器值的影响的同时被不中断地执行。

在US 2013/0343472 A1中，当触发信号的发送功能存在异常时，微型计算机的计算功能完全中断。与在US 2013/0343472 A1中公开的配置相比，根据本实施方式的通信系统可以在考虑到所接收的传感器信号的可靠性的情况下保持计算功能，甚至当在一传感器模式下传感器信号的时间戳存在异常时也能保持计算功能。因此，当该通信系统被应用于电动助力转向设备90时，可以避免扭矩辅助功能的完全操作失效。

(其他实施方式)

在前述实施方式中，传感器设备通过信号线Ls、电力供给线Lp和基准电压线Lg与控制设备相连接。作为图16中所示的通信系统409的另一示例，传感器设备509可以连接至外部电源59并且从外部电源59接收电力供给。在该配置中，传感器设备509仅通过信号线Ls与微型计算机719相连接。在该配置中，控制设备中的电力供给电路并非是必要的，并且控制设备主要包括无电力供给电路的微型计算机719。来自传感器设备509的传感器信号和来自微型计算机719的同步信号可以通过信号线Ls以双向的方式发送。

在前述实施方式中，通信系统的数字通信协议采用SENT协议。替代性地，在通信系统中可以使用其他通信协议。例如，可以使用八比特的八位字节信号替代四比特的四位字节信号作为传感器信号。

在前述实施方式中，感测元件采用霍尔元件。替代性地，可以将可以检测磁场的其他元件用作感测元件。此外，可以将检测除磁场之外的变化物理量的元件用作感测元件。由感测元件检测的物理量不限于扭矩。感测元件可以检测诸如旋转角度、行程、载荷、压力之类的物理量。

根据前述实施方式的通信系统被应用于电动助力转向设备。替代性地，根据本公开的通信系统可以应用于需要微型计算机基于由传感器设备检测到的传感器信号以预定操作周期执行控制操作的其他设备。

尽管已经参照本公开的优选实施方式对本公开进行了描述，然而应理解的是，本公开不限于这些优选实施方式及结构。本公开旨在涵盖各种改型和等同布置。另外，尽管优选的各种组合和配置落在本公开的精神和范围内，然而包括更多个、更少个或仅单个元件的其他组合和配置也落在本公开的精神和范围内。