DE112011103597T5

DE112011103597T5 - Detektionsvorrichtung für physikalische Größe und Netzsystem

Info

Publication number: DE112011103597T5
Application number: DE112011103597T
Authority: DE
Inventors: Masahide Hayashi; Toshiaki Nakamura
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-09-05
Also published as: JP2012093301A; JP5554684B2; WO2012056980A1; US20130226506A1

Abstract

Es ist eine Aufgabe, eine Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe zu schaffen, die eine Kommunikationsbelastung zum Senden eines Sensordetektionsergebnisses und außerdem eine Verarbeitungsbelastung einer Empfangsvorrichtung, die das Sensordetektionsergebnis empfängt, reduzieren kann. In dem Fall, in dem ein Sensor nicht normal arbeitet, sendet die Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung ein Diagnoseergebnis, ohne ein Detektionsergebnis des Sensors zu senden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Detektieren einer physikalischen Größe
Stand der Technik
Um die Sicherheit während des Fahrens eines Fahrzeugs zu gewährleisten, sind Sensoren zum Detektieren der Winkelgeschwindigkeit und der Beschleunigung erforderlich. Für die Installation und den Betrieb dieser Sensoren in einer Umgebung, in der der Temperaturänderungsbereich groß ist und der Einfluss von Vibration oder von elektromagnetischem Rauschen groß ist, etwa in einem Motorraum, ist eine Verbesserung für die Aufrechterhaltung der hohen Zuverlässigkeit des Sensorausgangs notwendig.
Daher enthält ein in einer solchen Umgebung verwendeter Sensor ein Selbstdiagnosesystem in dem Sensor und überträgt Diagnoseinformationen zusammen mit einem Sensorausgang an eine externe Vorrichtung. Die externe Vorrichtung bestimmt anhand der empfangenen Diagnoseinformationen, ob der empfangene Sensorausgang normal ist oder nicht, und entscheidet, ob der Sensorausgang verwendet wird oder nicht.
Die Patentschriften 1 und 2, die im Folgenden angegeben sind, beschreiben einen Sensor zum Detektieren einer physikalischen Größe wie etwa einer Winkelgeschwindigkeit oder einer Beschleunigung und zum Senden des Detektionsergebnisses und eines Diagnoseergebnisses bezüglich des Betriebszustands des Sensors an eine externe Vorrichtung.
Bei der in der Patentschrift 1 beschriebenen Technik wird durch eine Ausgabeschaltung eine Fehlfunktionsdiagnoseausgabe gleichzeitig mit einer Sensorausgabe im Zeitvielfach ausgegeben. Eine externe Vorrichtung bestimmt anhand der Fehlfunktionsdiagnoseausgabe, ob eine Sensorausgabe, die als Nächstes auszugeben ist, normal ist oder nicht.
Bei der in der Patentschrift 2 beschriebenen Technik wird dann, wenn für eine Sensoreinheit bestimmt wird, dass sie fehlerhaft ist, eine Sensorausgabe auf einen Massepegel gesenkt (0 V), um dadurch einer externen Vorrichtung mitzuteilen, dass die Sensorausgabe anomal ist.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur

PTL 1: JP 4311496 B1
PTL 2: JP 2000-2542 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Gemäß der Patentschrift 1 muss ein Diagnoseergebnis bezüglich des Betriebszustands des Sensors zusammen mit der Sensorausgabe gesendet werden, weshalb die Kommunikationsbelastung groß ist. Darüber hinaus wird auch die Verarbeitungsbelastung einer externen Vorrichtung, die die Sensorausgabe empfängt, erhöht.
Da gemäß der Patentschrift 2 der Anomaliezustand einer externen Vorrichtung durch die Sensorausgabe selbst gemeldet wird, ist selbst dann, wenn die Sensorausgabe anomal ist, die gleiche Informationsmenge wie bei einer normalen Sensorausgabe notwendig. Daher bestehen wie in der Patentschrift 1 die Probleme, dass die Kommunikationsbelastung und die Verarbeitungsbelastung erhöht sind.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und zielt darauf, eine Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe bereitzustellen, die eine Kommunikationsbelastung zum Senden eines Sensordetektionsergebnisses reduzieren kann und außerdem eine Verarbeitungsbelastung einer Empfangsvorrichtung, die das Sensorausgabeergebnis empfängt, reduzieren kann.
Lösung für das Problem
Eine Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung sendet ein Diagnoseergebnis in dem Fall, in dem der Sensor nicht normal arbeitet, ohne ein Detektionsergebnis eines Sensors zu übertragen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Kommunikationsbelastung durch Nichtübertragen eines Detektionsergebnisses eines Sensors, der nicht normal arbeitet, reduziert werden. Ferner kann die Verarbeitungsbelastung der Empfangsseite des Detektionsergebnisses des Sensors reduziert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Steuerschaltungsdiagramm einer Detektionsvorrichtung 1000 für physikalische Größe gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Kommunikationseinheit 171.
3 ist ein Diagramm, das ein Format von Daten zeigt, die in einem Datenpuffer 1711 gehalten werden.
4 ist ein Diagramm, das einen Betriebsablauf einer Auswahleinheit 1712 zeigt.
5 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Kommunikationsrahmens zeigt, der von einer Kommunikationsrahmen-Bildungseinheit 1714 als ein Ergebnis des Betriebsablaufs in 4 ausgegeben werden soll.
6 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Netzsystems 10000 gemäß einer dritten Ausführungsform.
7 ist ein Funktionsblockdiagramm einer ECU 2000 für eine ESC.
8 ist ein Betriebsablauf zu der Zeit, zu der die ECU 2000 für die ESC einen Kommunikationsrahmen von der Detektionsvorrichtung 1000 für physikalische Größe empfängt.
9 ist ein Diagramm, das eine Struktur einer Definitionstabelle 300, die in einem ROM 202 der Detektionsvorrichtung 1000 für physikalische Größe gehalten wird, und Beispieldaten zeigt.
10 ist ein Diagramm, das eine Struktur einer Definitionstabelle 2100, die in jeder ECU gehalten wird, und Beispieldaten zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
<Erste Ausführungsform>
1 ist ein Steuerschaltungsdiagramm einer Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 ist ein Winkelgeschwindigkeitssensor 101 ein Sensor zum Detektieren einer Winkelgeschwindigkeit und umfasst einen Oszillator 102, eine feste Elektrode 103, Elektroden 104 und 105, feste Elektroden 106 und 107 und feste Elektroden 108 und 109.
Der Oszillator 102 besitzt eine vorgegebene Masse und oszilliert mit einer vorgegebenen Oszillationsfrequenz in einer Oszillationsachsenrichtung. Die feste Elektrode 103 übt eine elektrostatische Kraft aus, um die Oszillationsfrequenz und die Oszillationsamplitude in der Oszillationsrichtung des Oszillators 102 einzustellen. Die Elektroden 104 und 105 detektieren die Oszillationsamplitude und die Oszillationsfrequenz des Oszillators 102 anhand einer Änderung der elektrostatischen Kapazität. Die festen Elektroden 106 und 107 detektieren die Verlagerung des Oszillators 102 in der Richtung senkrecht zu der Oszillationsachse, die durch eine Corioliskraft hervorgerufen wird, die bei Vorhandensein einer Winkelgeschwindigkeit auftritt, anhand einer Änderung der elektrostatischen Kapazität. Die festen Elektroden 108 und 109 üben auf den Oszillator 102 eine elektrostatische Kraft aus, um die auf den Oszillator 102 wirkende Corioliskraft zu kompensieren.
Ein Kapazitätsdetektor 110 detektiert die Verlagerung in der Oszillationsrichtung, die auf den Winkelgeschwindigkeitssensor 101 wirkt, durch Detektieren einer Differenz zwischen der elektrostatischen Kapazität zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssensor 10 und der festen Elektrode 104 und der elektrostatischen Kapazität zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssensor 101 und der festen Elektrode 105.
Eine Ansteuerungsfrequenz-Einstelleinheit 151 enthält einen A/D-Umsetzer 145, der eine Ausgabe des Kapazitätsdetektors 110 in ein digitales Signal umsetzt, und einen Integrator, der die Ausgaben des A/D-Umsetzers 145 in jedem spezifischen Zyklus addiert.
Eine Ansteuerungsamplituden-Einstelleinheit 152 enthält einen Integrator, der eine Differenz zwischen einem Referenzamplitudenwert, der im Voraus eingestellt wird, und einer Ausgabe des A/D-Umsetzers 145 bildet und die Ausgaben in jedem spezifischen Zyklus addiert.
Ein Kapazitätsdetektor 112 detektiert die Verlagerung aufgrund der Corioliskraft, die auf den Oszillator 102 wirkt, und setzt die Verlagerung in ein digitales Signal um, indem er eine Differenz zwischen der elektrostatischen Kapazität zwischen dem Oszillator 102 und der festen Elektrode 106 und der elektrostatischen Kapazität zwischen dem Oszillator 102 und der festen Elektrode 107 detektiert.
Eine Winkelgeschwindigkeits-Detektionseinheit 153 enthält einen A/D-Umsetzer 146, der eine Ausgabe des Kapazitätsdetektors 112 in ein digitales Signal umsetzt, und einen Integrator, der die Ausgaben des A/D-Umsetzers 146 in jedem spezifischen Zyklus addiert.
Ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) 122 gibt einen Basistakt mit einer Frequenz, die mit der Ausgabe der Ansteuerungsfrequenz-Einstelleinheit 151 übereinstimmt, aus. Eine Takterzeugungseinheit 123 teilt die Frequenz der Ausgabe des VCO 122 und gibt ein Ansteuerungssignal und ein Detektionssignal Φ1 aus.
Ein zweiachsiger Beschleunigungsmesser umfasst Oszillatoren 128 und 129 und Elektroden 130 bis 133.
Der Oszillator 128 wird verlagert, wenn in einer Links/Rechts-Richtung (im Folgenden mit X-Achsenrichtung bezeichnet) eine Beschleunigung, erfolgt. Der Oszillator 129 wird verlagert, wenn in einer Rückwärts/Vorwärts-Richtung (im Folgenden mit Y-Achsenrichtung bezeichnet) eine Beschleunigung erfolgt. Die Elektroden 130 und 132 detektieren anhand einer Änderung der elektrostatischen Kapazität den Verlagerungsbetrag in der X-Achsenrichtung bzw. in der Y-Achsenrichtung. Die Elektroden 131 und 133 legen jeweils eine Spannung an und erzwingen eine Verlagerung des Oszillators 128 in der X-Achsenrichtung oder des Oszillators 129 in der Y-Achsenrichtung. Kapazitätsdetektoren 135 und 136 detektieren jeweils eine Änderung der elektrostatischen Kapazität, die durch die Verlagerung bedingt ist, und geben diese als Spannung aus. A/D-Umsetzer 148 und 149 setzen die von dem Kapazitätsdetektor 135 bzw. 136 detektierte Spannung in ein Detektionssignal um. Ein Temperatursensor 137 detektiert die Umgebungstemperatur, setzt diese in eine Spannung um und gibt sie als solche aus.
Ein A/D-Umsetzer 138 setzt die Ausgangsspannung des Temperatursensors 137 in ein digitales Signal um.
Eine Winkelgeschwindigkeitscharakteristik-Korrektureinheit 139, eine X-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit 140 und eine Y-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit 141 korrigieren in Übereinstimmung mit einer Ausgabe des Temperatursensors 137 ein Detektionsergebnis der Winkelgeschwindigkeit bzw. ein Detektionsergebnis der Beschleunigung.
Eine Diagnoseeinheit 161 bestimmt anhand einer Ausgabe der Ansteuerungsfrequenz-Einstelleinheit 151, ob eine Ansteuerungsfrequenz normal ist oder nicht. Eine Diagnoseeinheit 162 bestimmt anhand einer Ausgabe der Ansteuerungsamplituden-Einstelleinheit 152, ob eine Oszillation des Oszillators 101 in der Oszillationsachsenrichtung normal ist oder nicht. Eine Diagnoseeinheit 163 bestimmt anhand einer Ausgabe der Winkelgeschwindigkeits-Detektionseinheit 153, ob eine Winkelgeschwindigkeitsausgabe normal ist oder nicht. Eine Diagnoseeinheit 164 bestimmt anhand einer Ausgabe der X-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit 140, ob der Beschleunigungsmesser normal arbeitet oder nicht. Eine Diagnoseeinheit 165 bestimmt anhand einer Ausgabe der Y-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit 141, ob der Beschleunigungsmesser normal arbeitet oder nicht. Eine Diagnoseeinheit 165 bestimmt anhand einer Ausgabe des A/D-Umsetzers 138, ob der Temperatursensor 137 normal arbeitet oder nicht.
Eine Diagnosespannungs-Steuereinheit 167 erzwingt eine Verlagerung des Oszillators 128 in der X-Achsenrichtung und des Oszillators 129 in der Y-Achsenrichtung und legt eine Spannung an die Elektroden 131 und 133 an, um dadurch zu diagnostizieren, ob der Beschleunigungsmesser normal arbeitet oder nicht.
Die Kommunikationseinheit 171 sendet Ausgaben des Winkelgeschwindigkeitssensors 101 und des Beschleunigungsmessers zu einer externen Vorrichtung der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe.
Der Teil, der in 1 von einer gestrichelten Linie umgeben ist, kann in einer Arithmetikvorrichtung, etwa in einem Mikrocomputer 200 oder dergleichen, integral konfiguriert sein. Der Mikrocomputer 200 enthält eine CPU (Zentraleinheit) 201, einen ROM (Festwertspeicher) 202 und einen RAM (Schreib-Lese-Speicher) 203.
Die CPU 201 führt eine arithmetische Funktion jeder Funktionseinheit, die in dem Mikrocomputer 200 bereitgestellt wird, aus. Der ROM 202 hält Programme, die von der CPU 201 auszuführen sind. Der RAM 203 hält vorübergehend Daten oder dergleichen, die erforderlich sind, während die CPU 201 ein Programm ausführt.
Jede Funktionseinheit, die im Mikrocomputer 200 konfiguriert ist, kann als ein von der CPU 201 auszuführendes Programm konfiguriert sein oder kann unter Verwendung von Hardware wie etwa einer Schaltungsvorrichtung für die Verwirklichung der Konfiguration konfiguriert sein. Ferner kann eine Funktion, die zu dem Mikrocomputer 200 äquivalent ist, oder jede Funktionseinheit, die in dem Mikrocomputer 200 konfiguriert ist, unter Verwendung einer wiederbeschreibbaren Logikschaltung wie etwa eines FPGA (Field Programmable Gate Array) konfiguriert sein.
Bisher ist eine Schaltungskonfiguration der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe beschrieben worden. Als Nächstes wird der Betrieb des Winkelgeschwindigkeitssensors 101 beschrieben.
Der Oszillator 102 oszilliert durch Ansteuerungssignale, die von der Ansteuerungsfrequenz-Einstelleinheit 151 und von der Ansteuerungsamplituden-Einstelleinheit 152 ausgegeben werden. Die festen Elektroden 104 und 105 detektieren die Verlagerung des Oszillators 102 des Winkelgeschwindigkeitssensors 101. Der Kapazitätsdetektor 110 empfängt das Detektionsergebnis.
Die Ansteuerungsfrequenz-Einstelleinheit 151 stellt die Frequenz des Ansteuerungssignals in der Weise ein, dass die Oszillation des Oszillators 102 in der Ansteuerungsrichtung in Bezug auf ein Verlagerungssignal des Oszillators 102, das über den Kapazitätsdetektor 110 und den A/D-Umsetzer 145 erhalten wird, resonant ist.
Die Ansteuerungsamplituden-Einstelleinheit 152 stellt die Amplitude des Ansteuerungssignals in der Weise ein, dass die Oszillationsamplitude des Oszillators 102 in der Ansteuerungsrichtung mit einem Amplitudenreferenzwert in Bezug auf ein Verlagerungssignal des Oszillators 102, das über den A/D-Umsetzer 145 erhalten wird, übereinstimmt. Dann wird ein Signal, das erhalten wird, zu einem Multiplizierer 124 ausgegeben. Der Multiplizierer 124 multipliziert einen Ausgang des Taktgenerators 123 und einen Ausgang der Ansteuerungsamplituden-Einstelleinheit 152 und erzeugt ein Ansteuerungssignal und gibt das Ansteuerungssignal zu dem Oszillator 102 aus.
Die Winkelgeschwindigkeits-Detektionseinheit 153 detektiert die durch die Corioliskraft bedingte Verlagerung des Oszillators 102 durch die festen Elektroden 106 und 107 und den Kapazitätsdetektor 112. Die Winkelgeschwindigkeits-Detektionseinheit 153 legt eine Spannung an die festen Elektroden 108 und 109 an und kompensiert die durch die Corioliskraft bedingte Verlagerung, die auf den Oszillator 102 wirkt, durch die elektrostatische Kraft, die zwischen dem Oszillator 102 und den Elektroden 108 und 109 auftritt. Das heißt, eine Servosteuerung wird in der Weise ausgeführt, dass an den Winkelgeschwindigkeitssensor 101 eine Spannung rückgekoppelt wird, die bewirkt, dass die durch die Corioliskraft bedingte Verlagerung des Oszillators 102, die zu der Oszillationsachse senkrecht ist, null wird. Die Winkelgeschwindigkeits-Detektionseinheit 153 gibt die Amplitude der rückgekoppelten Spannung zu diesem Zeitpunkt als ein Detektionssignal der Winkelgeschwindigkeit aus.
Genauer legt die Winkelgeschwindigkeits-Detektionseinheit 153 eine Spannung an die feste Elektrode 108 an und legt die Spannung, die durch Umkehren der Spannung durch einen Polaritätsinverter 125 erhalten wird, an die feste Elektrode 109 an, um dadurch die Oszillationsverlagerung rechtwinklig zu der Oszillationsachse zu kompensieren. Die Ausgabe des Integrators in diesem Zustand, in dem die Oszillation kompensiert ist, wird als ein Winkelgeschwindigkeits-Detektionssignal ausgegeben.
Als Nächstes wird der Betrieb des Beschleunigungsmessers beschrieben. Der Oszillator 128 bewirkt durch die Beschleunigung in der X-Achsenrichtung, dass bei der festen Elektrode 130 eine Änderung der Kapazität in Übereinstimmung mit der Verlagerung auftritt. Der Kapazitätsdetektor 135 gibt über den A/D-Umsetzer 148 ein Verlagerungssignal des Oszillators 128 als die Beschleunigung aus. Gleiches kann für den Oszillator 129, der die Beschleunigung in der Y-Achsenrichtung detektiert, und für den Kapazitätsdetektor 136 festgestellt werden.
Als Nächstes wird die Charakteristik-Korrektureinheit beschrieben. Die Winkelgeschwindigkeitscharakteristik-Korrektureinheit 139, die X-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit 140 und die Y-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit 141 führen für eine Ausgabe des Winkelgeschwindigkeitssensors 101 bzw. eine Ausgabe des Beschleunigungsmessers in Übereinstimmung mit einem Detektionswert des Temperatursensors 137 eine Temperaturkorrekturoperation und eine Entfernung einer Hochfrequenzrauschkomponente durch ein Tiefpassfilter aus.
Als Nächstes wird die Diagnoseeinheit beschrieben. Die Diagnoseeinheiten 161 bis 163 diagnostizieren, ob die Ansteuerungsfunktion und die Winkelgeschwindigkeits-Detektionsfunktion des Winkelgeschwindigkeitssensors 109 normal arbeiten oder nicht. Die Diagnoseeinheiten 164 und 165 veranlassen die Diagnosespannungssteuereinheit 167, an die festen Elektroden 131 und 133 der zwei Oszillatoren 128 und 129 des Beschleunigungsmessers eine Spannung für die Diagnose anzulegen und jeden der Oszillatoren erzwungen zu verlagern, um dadurch zu diagnostizieren, ob ein Detektionselement normal arbeitet oder nicht. Die Diagnoseeinheit 166 diagnostiziert, ob eine Ausgabe des Temperatursensors 137 innerhalb eines geeigneten Bereichs liegt oder nicht.
Die Kommunikationseinheit 171 gibt Sensorausgaben aus, die durch die Winkelgeschwindigkeitscharaktertstik-Korrektureinheit 139, die X-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit 140 bzw. die Y-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit 141 korrigiert sind, an eine externe Vorrichtung aus. Ferner werden die Diagnoseergebnisse der Diagnoseeinheiten 161 bis 166 zusammen an die externe Vorrichtung gesendet.
2 ist ein funktionales Blockdiagramm der Kommunikationseinheit 171. Die Kommunikationseinheit 171 enthält einen Datenpuffer 1711, eine Auswahleinheit 1712, eine Auswahleinrichtung 1713 und eine Kommunikationsrahmen-Bildungseinheit 1714.
Der Datenpuffer 1711 empfängt ein Detektionsergebnis des Winkelgeschwindigkeitssensors 101 von der Winkelgeschwindigkeitscharakteristik-Korrektureinheit 139, Detektionsergebnisse des Beschleunigungsmessers für jeweilige Achsenrichtungen von der X-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit 140 und von der Y-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit 141 und ein Temperaturdetektionsergebnis von dem Temperatursensor 137. Ferner werden von den Diagnoseeinheiten 163 bis 166 Diagnoseergebnisse bezüglich der jeweiligen Sensoren empfangen. Ferner werden von den Diagnoseeinheiten 161 und 162 Diagnoseergebnisse bezüglich einer Ansteuerungsfrequenz und einer Ansteuerungsamplitude empfangen.
Die Auswahleinheit 1712 wählt aus, welche Detektionsergebnisse und Diagnoseergebnisse, die im Datenpuffer 1711 gehalten werden, an eine externe Vorrichtung als ein Sendepaket gesendet werden sollen. Die Auswahleinheit 1712 gibt das Auswahlergebnis zu der Auswahleinrichtung 1713 aus.
Die Auswahleinrichtung 1713 wählt in Übereinstimmung mit einem Befehl von der Auswahleinheit 1712 einige oder alle Detektionsergebnisse und Diagnoseergebnisse aus und gibt diese zu der Kommunikationsrahmen-Bildungseinheit 1714 aus. Die Kommunikationsrahmen-Bildungseinheit 1714 formt einen Teil oder alle Detektionsergebnisse und Diagnoseergebnisse, die von der Auswahleinrichtung 1713 ausgewählt werden, in das Format eines Kommunikationspakets und sendet diese an eine externe Vorrichtung.
3 ist ein Diagramm, das ein Format von Daten zeigt, die in dem Datenpuffer 1711 gehalten werden. Im Folgenden wird das Format sämtlicher in 3 gezeigter Daten beschrieben.
Der Winkelgeschwindigkeitssensor 101, der Beschleunigungsmesser und der Temperatursensor 137 geben jeweils das Detektionsergebnis in Form von 16-Bit-Daten aus. Dieses Detektionsergebnis stellt einen Wert mit positivem oder negativem Vorzeichen beispielsweise als ein Zweierkomplement dar. Die Anzahl von Bits kann erhöht oder erniedrigt sein, oder das Detektionsergebnis kann in einer anderen Form in Übereinstimmung mit der erforderlichen Genauigkeit ausgedrückt werden.
Diagnoseinformationen, die das Diagnoseergebnis jeder Diagnoseeinheit angeben, sind als 8-Bit-Daten konfiguriert. Die Bits geben die Diagnoseergebnisse bezüglich der folgenden Elemente unter Verwendung von 0 (normal) oder 1 (anomal) an.
(Bit b7) Ansteuerungsfrequenz des Winkelgeschwindigkeitssensors 101 (Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit 161)
(Bit b6) Ansteuerungsamplitude des Winkelgeschwindigkeitssensors 101 (Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit 162)
(Bit b5) Winkelgeschwindigkeits-Detektionsfunktion des Winkelgeschwindigkeitssensors 101 (Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit 163)
(Bit b4) Diagnoseergebnis des ROM 202 (durch die CPU 201 diagnostiziert)
(Bit b3) Diagnoseergebnis des RAM 203 (durch die CPU 201 diagnostiziert)
(Bit b2) Detektionsfunktion bezüglich der X-Achsenrichtungs-Beschleunigung (Links/Rechts-Achsenrichtungsbeschleunigung) (Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit 164)
(Bit b1) Detektionsfunktion bezüglich der Y-Achsenrichtungsbeschleunigung (Rückwärts/Vorwärts-Achsenrichtungsbeschleunigung) (Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit 165)
(Bit b0) Temperaturdetektionsfunktion des Temperatursensors 137 (Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit 166).
4 ist ein Diagramm, das einen Betriebsablauf der Auswahleinheit 1712 zeigt. Im Folgenden wird jeder Schritt in 4 beschrieben.
(Fig. 4: Schritt S401)
Die Auswahleinheit 1712 bestimmt anhand des Bits b4 der Diagnoseinformationen, die im Datenpuffer 1711 gehalten werden, ob der ROM 202 normal arbeitet oder nicht. Im Fall eines Normalbetriebs wird der Schritt S402 ausgeführt, während im Fall eines anomalen Betriebs der Schritt S403 ausgeführt wird.
(Fig. 4: Schritt S402)
Die Auswahleinheit 1712 bestimmt anhand des Bits b3 der Diagnoseinformationen, die im Datenpuffer 1711 gehalten werden, ob der RAM 203 normal arbeitet oder nicht. Im Fall eines normalen Betriebs wird der Schritt S404 ausgeführt, während im Fall eines anomalen Betriebs der Schritt S405 ausgeführt wird.
(Fig. 4: Schritt S403)
Die Auswahleinheit 1712 meldet der Auswahleinrichtung 1713 die Auswahl des Diagnoseergebnisses des ROM 202 (Bit b4).
(Fig. 4: Schritt S404)
Die Auswahleinheit 1712 bestimmt anhand der Bits b5 bis b7 der Diagnoseinformationen, die im Datenpuffer 1711 gehalten werden, ob die Winkelgeschwindigkeits-Detektionsfunktion des Winkelgeschwindigkeitssensors 101 normal arbeitet oder nicht. Im Fall eines Normalbetriebs wird Schritt S406 ausgeführt, während im Fall eines anomalen Betriebs der Schritt S407 ausgeführt wird.
(Fig. 4: Schritt S405)
Die Auswahleinheit 1712 meldet der Auswahleinrichtung 1713 die Auswahl des Diagnoseergebnisses des RAM 203 (Bit b3).
(Fig. 4: Schritt S406)
Die Auswahleinheit 1712 meldet der Auswahleinrichtung 1713 die Auswahl des Detektionsergebnisses des Winkelgeschwindigkeitssensors 101.
(Fig. 4: Schritt S407)
Die Auswahleinheit 1712 meldet der Auswahleinrichtung 1713 die Auswahl des Detektionsergebnisses des Winkelgeschwindigkeitssensors 101 (Bits b5 bis b7).
(Fig. 4: Schritt S408)
Die Auswahleinheit 1712 bestimmt anhand des Bits b2 der Diagnoseinformationen, die in dem Datenpuffer 1711 gehalten werden, ob die X-Achsenrichtungs-Beschleunigungsdetektionsfunktion des Beschleunigungsmessers normal arbeitet oder nicht. Im Fall eines Normalbetriebs wird der Schritt S409 ausgeführt, während im Fall eines anomalen Betriebs der Schritt S410 ausgeführt wird.
(Fig. 4: Schritt S409)
Die Auswahleinheit 1712 meldet der Auswahleinrichtung 1713 die Auswahl des Detektionsergebnisses des Beschleunigungsmessers bezüglich der X-Achsenrichtungs-Beschleunigung.
(Fig. 4: Schritt S410)
Die Auswahleinheit 1712 meldet der Auswahleinrichtung 1713 die Auswahl des Diagnoseergebnisses der X-Achsenrichtungs-Beschleunigungsdetektionsfunktion (Bit b2) des Beschleunigungsmessers.
(Fig. 4: Schritt S411)
Die Auswahleinheit 1712 bestimmt anhand des Bits b1 der Diagnoseinformationen, die in dem Datenpuffer 1711 gehalten werden, ob die Y-Achsenrichtungs-Beschleunigungsdetektionsfunktion des Beschleunigungsmessers normal arbeitet oder nicht. Im Fall eines Normalbetriebs wird der Schritt S412 ausgeführt, während im Fall eines anomalen Betriebs der Schritt S413 ausgeführt wird.
(Fig. 4: Schritt S412)
Die Auswahleinheit 1712 meldet der Auswahleinrichtung 1713 die Auswahl des Detektionsergebnisses des Beschleunigungsmessers bezüglich der Y-Achsenrichtungs-Beschleunigung.
(Fig. 4: Schritt S413)
Die Auswahleinheit 1712 meldet der Auswahleinrichtung 1713 die Auswahl des Diagnoseergebnisses der Y-Achsenrichtungs-Beschleunigungsdetektionsfunktion (Bit b1) des Beschleunigungsmessers.
(Fig. 4: Schritt S414)
Die Auswahleinheit 1712 bestimmt anhand des Bits b0 der Diagnoseinformationen, die im Datenpuffer 1711 gehalten werden, ob die Temperaturdetektionsfunktion des Temperatursensors 137 normal arbeitet oder nicht. Im Fall eines Normalbetriebs wird der Schritt S415 ausgeführt, während im Fall eines anomalen Betriebs der Schritt S416 ausgeführt wird.
(Fig. 4: Schritt S415)
Die Auswahleinheit 1712 meldet der Auswahleinrichtung 1713 die Auswahl des Detektionsergebnisses des Temperatursensors 137.
(Fig. 4: Schritt S416)
Die Auswahleinheit 1712 meldet der Auswahleinrichtung 1713 die Auswahl des Diagnoseergebnisses der Temperaturdetektionsfunktion des Temperatursensors 137 (Bit b0).
5 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Kommunikationsrahmens zeigt, der von der Kommunikationsrahmen-Bildungseinheit 1714 als Ergebnis des Betriebsablaufs in 4 auszugeben ist. Hier ist ein Beispiel gezeigt, in dem der Kommunikationsrahmen in Form eines CAN-Rahmens (Rahmen eines Controllerbereichsnetzes) konfiguriert ist.
Ein CAN-Kommunikationsrahmen enthält innerhalb eines Rahmens einen SOF (Feldstart), ein Steuerfeld, ein Datenfeld, ein CRC-Feld, ein ACK-Feld und ein EOF (Feldende). Das Steuerfeld hält einen Wert (DLC: Datenlängencode), der die Länge des Datenfeldes angibt. Das Detektionsergebnis und das Diagnoseergebnis jedes Sensors können in dem Datenfeld gespeichert werden.
(1) Wenn alle Sensoren normal sind
In dem Fall, in dem alle Sensoren normal arbeiten, wählt die Auswahleinheit 1712 das Detektionsergebnis jedes Sensors, während sie das Diagnoseergebnis nicht wählt. Im Ergebnis speichert die Kommunikationsrahmen-Bildungseinheit 1714 in dem Kommunikationsrahmen das Detektionsergebnis jedes Sensors, nicht jedoch das Diagnoseergebnis. In diesem Fall beträgt die Länge des Datenfeldes 2 Bytes × 4 = 8 Bytes.
(2) Wenn der Beschleunigungsmesser anomal ist
In dem Fall, in dem der Beschleunigungsmesser anomal ist, wählt die Auswahleinheit 1712 nicht das Detektionsergebnis des Beschleunigungsmessers. Stattdessen wird das Diagnoseergebnis jedes Sensors gewählt. Als Ergebnis speichert die Kommunikationsrahmen-Bildungseinheit 1714 in dem Kommunikationsrahmen das Detektionsergebnis des Winkelgeschwindigkeitssensors, das Detektionsergebnis des Temperatursensors und das Diagnoseergebnis jedes Sensors. In diesem Fall beträgt die Länge des Datenfeldes 2 Bytes × 2 + 1 Byte = 5 Bytes.
(3) Wenn der Winkelgeschwindigkeitssensor anomal ist
In dem Fall, in dem der Winkelgeschwindigkeitssensor 101 anomal ist, wählt die Auswahleinheit 1712 nicht das Detektionsergebnis des Winkelgeschwindigkeitssensors 101. Stattdessen wird das Diagnoseergebnis jedes Sensors gewählt. Im Ergebnis speichert die Kommunikationsrahmen-Bildungseinheit 1714 in dem Kommunikationsrahmen das Detektionsergebnis des Beschleunigungsmessers, das Detektionsergebnis des Temperatursensors 137 und das Diagnoseergebnis jedes Sensors. In diesem Fall beträgt die Länge des Datenfeldes 2 Bytes × 3 + 1 Byte = 7 Bytes.
(4) Wenn der RAM anomal ist
In dem Fall, in dem der RAM 203 anomal ist, wählt die Auswahleinheit 1712 nicht das Detektionsergebnis jedes Sensors. Stattdessen wird das Diagnoseergebnis jedes Sensors gewählt. Im Ergebnis speichert die Kommunikationsrahmen-Bildungseinheit 1714 in dem Kommunikationsrahmen das Diagnoseergebnis jedes Sensors. In diesem Fall beträgt die Länge des Datenfeldes 1 Byte. Das Gleiche gilt für den Fall, in dem der ROM 202 anomal ist.
Die Länge des Datenfeldes ist in dem Fall, in dem alle Sensoren normal arbeiten, und in dem Fall, in dem der ROM 202 oder der RAM 203 anomal sind, eindeutig bestimmt. Somit kann in diesen Fällen eine externe Vorrichtung, die den in 5 gezeigten Kommunikationsrahmen empfängt, einfach durch Prüfen des DLC-Wertes bestimmen, welcher Wert in dem Datenfeld gespeichert ist.
<Erste Ausführungsform: Zusammenfassung>
Wie oben beschrieben worden ist, sendet die Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe gemäß der ersten Ausführungsform in dem Fall, in dem der Sensor normal arbeitet, das Detektionsergebnis eines Sensors, während sie in dem Fall, in dem der Sensor nicht normal arbeitet, das Diagnoseergebnis sendet, ohne das Detektionsergebniss eines Sensors zu senden. Daher können die Informationen, die einer externen Vorrichtung gemeldet werden müssen, gesendet werden, weshalb die Kommunikationsbelastung reduziert werden kann. Ferner empfängt eine externe Vorrichtung nur die Informationen, die der externen Vorrichtung gemeldet werden müssen, weshalb die Verarbeitungsbelastung zum Zeitpunkt des Empfangs verringert werden kann.
Weiterhin ist bei der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe der ersten Ausführungsform der DLC gleich 8, wenn nur das Detektionsergebnis jedes Sensors gesendet wird, während der DLC gleich 1 ist, wenn nur das Diagnoseergebnis ohne Senden des Detektionsergebnisses jedes Sensors gesendet werden soll. Daher kann eine externe Vorrichtung, die einen Kommunikationsrahmen empfangen hat, ermitteln, welche Daten in dem Kommunikationsrahmen gespeichert sind, ohne die Inhalte des Datenfeldes zu lesen, wodurch die Verarbeitungsbelastung verringert werden kann.
<Zweite Ausführungsform>
In der ersten Ausführungsform wählt die Auswahleinheit 1712 nur die Informationen aus, die einer externen Vorrichtung gemeldet werden müssen, indem der mit Bezug auf 4 beschriebene Prozessablauf verwendet wird. Dadurch wird die Kommunikationsbelastung des Netzes und die Verarbeitungsbelastung der Empfangsseite erheblich reduziert, außerdem wird die Menge an Informationen in dem Datenfeld auf eine vorgegebene Grenze erheblich eingeschränkt.
Beispielsweise gibt es im Fall der Übernahme eines CAN-Rahmens als Format des Kommunikationsrahmens die Beschränkung, dass das Datenfeld des CAN-Rahmens maximal 8 Bytes beträgt. Um daher Daten mit mehr als 8 Bytes zu übertragen, müssen Daten über mehrere Kommunikationsrahmen gesendet werden, wodurch die Verarbeitungsbelastung sowohl auf der Datensendeseite als auch auf der Datenempfangsseite erfüllt wird.
Gemäß dem in dieser Ausführungsform beschriebenen Verfahren beträgt die maximale Größe des Datenfeldes 8 Bytes, wie in (1) von 5 gezeigt ist, weshalb die Detektionsergebnisse oder die Diagnoseergebnisse sämtlicher Sensoren durch nur einen Kommunikationsrahmen gesendet werden können.
Ein ähnliches Verfahren kann auch in dem Fall verwendet werden, in dem ein von dem CAN-Rahmen verschiedenes Rahmenformat verwendet wird. Das heißt, die Auswahleinheit 1712 kann zu sendende Informationen in der Weise auswählen, dass die Informationen innerhalb der maximalen Informationsmenge liegen, die in einen Rahmen oder in ein Paket, der bzw. das von dem Kommunikationsrahmenformat zugelassen wird, passt, wobei das Kommunikationspaketformat oder dergleichen von der Kommunikationseinheit 171 übernommen wird.
Falls die Informationsmenge nicht in einen Rahmen oder in ein Paket passt, selbst wenn die Auswahleinheit 1712 die minimale zu sendende Informationsmenge gewählt hat, kann das niedrigere Bit des Sensordetektionsergebnisses in Übereinstimmung mit der geforderten Genauigkeit für das Sensordetektionsergebnis komprimiert werden.
Beispielsweise wird in 3 der ersten Ausführungsform das Detektionsergebnis jedes Sensors durch 16 Bits ausgedrückt, falls jedoch für die Genauigkeit des Sensordetektionsergebnisses eine Darstellung von nur 8 Bits erforderlich ist, können die niedrigeren 8 Bits komprimiert werden, etwa durch Weglassen, Vorrücken oder Abrunden der niedrigeren 8 Bits. Die Informationsmenge, die äquivalent zu 32 Bits ist, kann dadurch verringert werden, wobei selbst dann, wenn ein Rahmenformat übernommen wird, bei dem die maximale Informationsmenge, die in dem Datenfeld gespeichert werden kann, 4 Bytes beträgt, beispielsweise sämtliche Detektionsergebnisse oder Diagnoseergebnisse in einer Sendung gesendet werden können. Selbst wenn ferner fünf bis acht Sensoren vorhanden sind, können die Detektionsergebnisse aller Sensoren in einer Sendung gesendet werden, indem die Informationsmenge in der obigen Weise komprimiert wird.
<Dritte Ausführungsform>
6 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Netzsystems 10000 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Netzsystem 10000 ist ein fahrzeuginternes Netz, das in einem Fahrzeug installiert ist und umfasst Detektionsvorrichtungen 1000A, 1000B und 1000C für eine physikalische Größe, eine ECU (Kraftmaschinensteuereinheit) 2000 für eine ESC (elektronische Stabilitätskontrolle), eine ECU 3000 für ein ABS (Antiblockierbremssystem), eine ECU 4000 für einen Airbag und eine Bremseinheit 5000.
Die Detektionsvorrichtung 1000A für eine physikalische Größe ist eine Detektionsvorrichtung zum Detektieren der Winkelgeschwindigkeit und der Beschleunigung. Die Detektionsvorrichtung 1000B für eine physikalische Größe ist eine Detektionsvorrichtung zum Detektieren der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs während der Fahrt. Die Detektionsvorrichtung 1000C für eine physikalische Größe ist eine Detektionsvorrichtung zum Detektieren des Lenkwinkels [engl.: handle angle] des Fahrzeugs während der Fahrt. Diese Detektionsvorrichtungen sind ebenso konfiguriert wie die Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe, die in der ersten und in der zweiten Ausführungsform beschrieben worden ist, der Betrag der zu detektierenden Größe sowie die Sensoren zum Detektieren der physikalischen Größen sind jedoch unterschiedlich. Die Konfiguration für die Auswahl von an eine externe Vorrichtung zu sendenden Informationen ist die Gleiche wie jene in der ersten und in der zweiten Ausführungsform. Wenn im Folgenden zusammenfassend auf die Detektionsvorrichtungen 1000A bis 1000C für eine physikalische Größe Bezug genommen wird, wird auf die eine oder die mehreren Detektionsvorrichtungen 1000 für eine physikalische Größe Bezug genommen.
Die ECU 2000 für die ESC ist eine ECU für die Ausführung einer Steuerung, um ein Schleudern des Fahrzeugs zu verhindern. Die ECU 3000 für das ABS ist eine ECU für die Ausführung einer Steuerung, um ein Rutschen der Räder bei einem plötzlichen Bremsen des Fahrzeugs während der Fahrt zu verhindern. Die ECU 4000 für einen Airbag ist eine ECU zum Steuern der Aktivierung eines Airbags zum Zeitpunkt einer Fahrzeugkollision. Die Bremseinheit 5000 steuert getrennt jede von vier Bremsen vorne, hinten, rechts und links unter Verwendung von Hydraulikdruck gemäß einem Befehl von der ECU 2000 für die ESC.
Die Detektionsvorrichtungen 1000A bis 1000C, die in 6 gezeigt sind, senden Detektionsergebnisse von Sensoren an die jeweiligen ECUs über das fahrzeuginterne Netz. Jede ECU führt die Steuerfunktion hiervon unter Verwendung des Detektionsergebnisses des Sensors aus.
Jede ECU entspricht einer ”Empfangsvorrichtung” der dritten Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform sind das fahrzeuginterne Netz und eine fahrzeuginterne Steuereinheit (ECU) als Beispiele der strukturellen Elemente des Netzsystems 10000 angegeben, es können jedoch auch andere Netzkonfigurationen übernommen werden.
7 ist ein funktionales Blockdiagramm der ECU 2000 für die ESC. Die ECU 2000 für die ESC enthält eine Empfangseinheit 2001, eine Arithmetikeinheit 2002 und eine Bremssteuereinheit 2003. Die Empfangseinheit 2001 empfängt von den Detektionsvorrichtungen 1000A bis 1000C für physikalische Größen die Detektionsergebnisse von entsprechenden Sensoren. Die Arithmetikeinheit 2002 führt den im Folgenden mit Bezug auf 8 beschriebenen Verarbeitungsablauf aus und extrahiert das Detektionsergebnis jedes Sensors. Die Bremssteuereinheit 2003 gibt anhand des Detektionsergebnisses jedes Sensors, das durch die Arithmetikeinheit 2002 extrahiert wird, einen Betriebsbefehl an die Bremseinheit 5000 aus.
Hier wird nur die Konfiguration der ECU 2000 für die ESC beschrieben, die ECU 3000 für das ABS und die ECU 4000 für einen Airbag können jedoch auf die gleiche Weise konfiguriert sein.
8 ist ein Betriebsablauf, wenn die ECU 2000 für die ESC einen Kommunikationsrahmen von der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe empfängt. Der gleiche Prozess kann für die ECUs, die von der ECU 2000 für die ESC verschieden sind, ausgeführt werden. Im Folgenden wird jeder Schritt in 8 beschrieben.
(Fig. 8: Schritt S801)
Die Arithmetikeinheit 2002 erfasst den Wert DLC eines Kommunikationsrahmens, der von der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe empfangen wird. Falls der DLC gleich 8 ist, wird der Schritt S812 ausgeführt; andernfalls wird der Schritt S802 ausgeführt.
(Fig. 8: Schritt S802)
Falls der DLC nicht gleich 8 ist, bestimmt die Arithmetikeinheit 2002, dass in einem bestimmten Sensor eine Anomalie vorliegt, und zeichnet die Diagnoseinformationen als ein Protokoll auf. Das Aufzeichnungsziel des Protokolls kann beispielsweise eine Speichervorrichtung wie etwa ein Arbeitsspeicher oder eine Festplattenvorrichtung, der bzw. die in der ECU 2000 für die ESC vorgesehen ist, sein.
(Fig. 8: Schritt S803)
Falls der DLC gleich 1 ist, bestimmt die Arithmetikeinheit 2002, dass das Detektionsergebnis jedes Sensors nicht in dem von der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe empfangenen Kommunikationsrahmen gespeichert ist, und beendet den Betriebsablauf, in allen anderen Fällen wird jedoch der Schritt S804 ausgeführt.
(Fig. 8: Schritt S804)
Die Arithmetikeinheit 2002 erhält die Summe der Bits b5 bis b7 der Diagnoseinformationen, die in dem Datenfeld des Kommunikationsrahmens gehalten werden. Falls die Summe gleich null ist, sind sämtliche Bits gleich null und für den Winkelgeschwindigkeitssensor 101 wird bestimmt, dass er normal arbeitet, woraufhin Schritt S805 ausgeführt wird. In allen anderen Fällen springt der Prozess zum Schritt S806.
(Fig. 8: Schritt S805)
Die Arithmetikeinheit 2002 erfasst das Detektionsergebnis des Winkelgeschwindigkeitssensors 101 aus dem Datenfeld des Kommunikationsrahmens. Das erfasste Detektionsergebnis wird beispielsweise in der Speichervorrichtung wie etwa in einem Speicher oder einer Festplattenvorrichtung, der bzw. die in der ECU 2000 für die ESC vorgesehen ist, aufgezeichnet. Gleiches gilt für den Fall, in dem das Detektionsergebnis jedes Sensors in den folgenden Schritten erfasst wird.
(Fig. 8: Schritt S806)
Die Arithmetikeinheit 2002 erfasst den Wert des Bits b2 der Diagnoseinformationen, die in dem Datenfeld des Kommunikationsrahmens gehalten werden. Falls b2 gleich null ist, wird für die X-Achsenrichtungs-Beschleunigungsdetektionsfunktion des Beschleunigungsmessers bestimmt, dass sie normal arbeitet, woraufhin der Schritt S807 ausgeführt wird. In allen anderen Fällen springt der Prozess zum Schritt S808.
(Fig. 8: Schritt S807)
Die Arithmetikeinheit 2002 erfasst das X-Achsenrichtungs-Beschleunigungsdetektionsergebnis des Beschleunigungsmessers aus dem Datenfeld des Kommunikationsrahmens.
(Fig. 8: Schritt S808)
Die Arithmetikeinheit 2002 erfasst den Wert des Bits b1 der Diagnoseinformationen, die in dem Datenfeld des Kommunikationsrahmens gehalten werden. Falls b1 gleich null ist, wird für die Y-Achsenrichtungs-Beschleunigungsdetektionsfunktion des Beschleunigungsmessers bestimmt, dass sie normal arbeitet, woraufhin Schritt S809 ausgeführt wird. In allen anderen Fällen springt der Prozess zum Schritt S810.
(Fig. 8: Schritt S809)
Die Arithmetikeinheit 2002 erfasst das Y-Achsenrichtungs-Beschleunigungsdetektionsergebnis des Beschleunigungsmessers aus dem Datenfeld des Kommunikationsrahmens.
(Fig. 8: Schritt S810)
Die Arithmetikeinheit 2002 erfasst den Wert des Bits b0 der Diagnoseinformationen, die in dem Datenfeld des Kommunikationsrahmens gehalten werden. Falls b0 gleich null ist, wird für den Temperatursensor 137 bestimmt, dass er normal arbeitet, woraufhin der Schritt S811 ausgeführt wird. In anderen Fällen endet der Betriebsablauf.
(Fig. 8: Schritt S811)
Die Arithmetikeinheit 2002 erfasst das Detektionsergebnis des Temperatursensors 137 aus dem Datenfeld des Kommunikationsrahmens.
(Fig. 8: Schritte S812 bis S815)
Die Arithmetikeinheit 2002 führt die gleiche Verarbeitung wie in den Schritten S805, S807, S809 und S811 aus.
<Dritte Ausführungsform: Zusammenfassung>
Wie oben beschrieben worden ist, zeichnet gemäß dem Netzsystem 10000 der dritten Ausführungsform die ECU nur in dem Fall, in dem der DLC nicht gleich 8 ist, d. h. nur dann, wenn das Diagnoseergebnis jedes Sensors empfangen wird, das Diagnoseergebnis als ein Protokoll auf. Dadurch ist es möglich, die Verarbeitungsbelastung bezüglich eines Protokollaufzeichnungsprozesses zu reduzieren.
Ferner bestimmt gemäß dem Netzsystem 10000 der dritten Ausführungsform jede ECU in dem Fall, in dem der DLC gleich 8 ist, dass alle Sensoren normal arbeiten, und zeichnet sämtliche Detektionsergebnisse auf, ohne die Schritte S802 bis S811 auszuführen. Dadurch wird die Notwendigkeit beseitigt, anhand jedes der Bits der Diagnoseinformationen, die in dem Datenfeld enthalten sind, zu bestimmen, welches Detektionsergebnis enthalten ist, wobei die Verarbeitungsbelastung jeder ECU verringert werden kann.
Ferner bestimmt gemäß dem Netzsystem 10000 der dritten Ausführungsform in dem Fall, in dem der DLC gleich 1 ist, dass das Detektionsergebnis der Sensoren nicht in dem Datenfeld enthalten ist, und führt den Prozess des Empfangens dieser Detektionsergebnisse nicht aus. In einem frühen Stadium des Empfangsprozesses kann daher entschieden werden, dass der nachfolgende Empfangsprozess nicht auszuführen ist, wobei die Verarbeitungsbelastung jeder ECU reduziert werden kann.
Darüber hinaus bestimmt jede ECU gemäß dem Netzsystem 10000 der dritten Ausführungsform anhand der Werte der Bits b0 bis b7, die in den Diagnoseinformationen enthalten sind, welches Detektionsergebnis von welchem Sensor in dem Datenfeld enthalten ist, wodurch der Prozess des Erfassens eines Detektionsergebnisses, das nicht enthalten ist, verhindert wird. Dadurch kann das Detektionsergebnis jedes Sensors, das erfasst werden soll, durch einen minimalen Prozess erfolgen, wobei die Verarbeitungsbelastung jeder ECU reduziert werden kann.
<Vierte Ausführungsform>
Die ersten bis dritten Ausführungsformen beruhen auf der Annahme, dass der Typ des Sensors, der in der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe vorgesehen ist, im Voraus bestimmt wird, der von der Kommunikationseinheit 171 auszuführende Prozess ist jedoch auch in dem Fall, der in der dritten Ausführungsform beschrieben ist und in dem mehrere Detektionsvorrichtungen 1000 für physikalische Größen verwendet werden, die sich nur durch die Typen von Sensoren unterscheiden, ist jedoch der Gleiche.
Daher wird in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration für die Ausführung des Prozesses der Kommunikationseinheit 171, die den Detektionsvorrichtungen 1000 für physikalische Größen gemeinsam ist, beschrieben. Andere Konfigurationen sind die Gleichen wie in den ersten bis dritten Ausführungsformen, weshalb im Folgenden hauptsächlich die Konfiguration für die Ausführung des Prozesses der gemeinsamen Kommunikationseinheit 171 beschrieben.
9 ist ein Diagramm, das eine Struktur einer Definitionstabelle 300, die im ROM 202 der Detektionseinheit 1000 für eine physikalische Größe gehalten wird, und Beispieldaten zeigt. Die Definitionstabelle 300 ist eine Tabelle, die definiert, welches Sensordetektionsergebnis die Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe erfassen und an eine externe Vorrichtung senden sollte, und enthält ein Sensortypfeld 301, ein Bitanzahlfeld 302, ein Installationsfeld 303 und ein Sendenotwendigkeitsfeld 304.
Das Sensortypfeld 301 ist ein Feld, das die Typen von Sensoren auflistet, die in der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe möglicherweise installiert sind. Das Bitanzahlfeld 302 hält einen Wert, der die Anzahl von Bits angibt, die notwendig sind, um das Detektionsergebnis eines durch den Wert des Sensortypfelds 301 identifizierten Sensors auszudrücken. Das Installationsfeld 303 hält einen Wert, der angibt, ob ein durch den Wert des Sensortypfelds 301 identifizierter Sensor in der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe installiert ist oder nicht. Das Sendenotwendigkeitsfeld 304 hält einen Wert, der angibt, ob das Detektionsergebnis eines Sensors, der durch den Wert des Sensortypfelds 301 identifiziert wird, zu einer externen Vorrichtung gesendet werden soll oder nicht.
Die in 9 gezeigten Beispieldaten zeigen die Beispieldaten der Definitionstabelle 300, die den Detektionsvorrichtungen 1000 für eine physikalische Größe entsprechen, die in den ersten und zweiten Ausführungsformen beschrieben worden sind, und der Detektionsvorrichtung 1000A für eine physikalische Größe, die in der dritten Ausführungsform beschrieben worden ist. In diesem Fall ist ersichtlich, dass die Detektionsvorrichtungen 1000 und 1000A für eine physikalische Größe das Detektionsergebnis des Winkelgeschwindigkeitssensors, das Detektionsergebnis des Beschleunigungsmessers und das Detektionsergebnis des Temperatursensors erfassen und senden sollen. Die Auswahleinheit 1712 liest die Definitionstabelle 300, um zu ermitteln, für welches Sensordetektionsergebnis die in dem Datenpuffer 1711 gespeicherten Daten dienen, und wählt dann nur das zu sendende Detektionsergebnis und meldet dies der Auswahleinrichtung 1713.
Die von der Kommunikationseinheit 171 auszuführenden Prozesse können durch Ändern der Inhalte der Definitionstabelle 300 definiert werden, so dass die Kommunikationseinheit 171 nicht für jeden Sensortyp, der in der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe vorgesehen ist, entwickelt werden muss, vielmehr müssen nur die Definitionsdaten 300 eingestellt werden. Dies ermöglicht eine Verringerung der Belastung hinsichtlich der Entwicklung der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe. Falls beispielsweise die Aufzeichnung bezüglich eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors in der Definitionstabelle 300 validiert wird, kann der von der Kommunikationseinheit 171 der Detektionsvorrichtung 1000B für eine physikalische Größe auszuführende Prozess, der in der dritten Ausführungsform beschrieben worden ist, definiert werden.
10 ist ein Diagramm, das eine Struktur einer Definitionstabelle 2100, die in jeder ECU gehalten wird, und Beispieldaten zeigt. Ein Beispiel einer Definitionstabelle 2100, die in der ECU 2000 für die ESC gehalten wird, ist hier gezeigt, die gleiche Definitionstabelle kann jedoch von anderen ECUs gehalten werden.
Die Definitionstabelle 2100 ist eine Tabelle, die definiert, welches Sensordetektionsergebnis der ECU 2000 für die ESC verarbeitet werden soll, wobei diese Tabelle in der ECU 2000 für die ESC dem gleichen Zweck wie die Definitionstabelle 300 dient. Die Definitionstabelle 2100 enthält ein Sensortypfeld 2101, ein Bitanzahlfeld 2102, ein Empfangsfeld 2103 und ein Verarbeitungsnotwendigkeitsfeld 2104.
Das Sensortypfeld 2101 ist ein Feld, das die Typen von Sensoren auflistet, für die ein Empfang von der ECU 2000 für die ESC möglicherweise ausgeführt werden soll. Das Bitanzahlfeld 2102 hält einen Wert, der die Anzahl von Bits angibt, die das Detektionsergebnis eines durch den Wert des Sensortypfelds 2101 identifizierten Sensors ausdrücken. Das Empfangsfeld 2103 hält einen Wert, der angibt, ob die ECU 2000 für die ESC das Detektionsergebnis eines durch den Wert des Sensortypfelds 2101 identifizierten Sensors empfangen soll oder nicht, d. h. ob das Detektionsergebnis von der Detektionsvorrichtung 1000 für eine physikalische Größe zu der ECU 2000 für die ESC gesendet wird oder nicht. Das Verarbeitungsnotwendigkeitsfeld 2104 hält einen Wert, der angibt, ob die ECU 2000 für die ESC das Detektionsergebnis eines durch den Wert des Sensortypfelds 2101 identifizierten Sensors verarbeiten soll.
Die von der Arithmetikeinheit 2002 der ECU 2000 für die ESC auszuführenden Prozesse können durch Ändern der Inhalte der Definitionstabelle 2100 definiert werden, weshalb die Arithmetikeinheit 2002 nicht für jeden Sensortyp, dessen Detektionsergebnis von jeder ECU verarbeitet werden soll, entwickelt werden muss, vielmehr müssen nur die Definitionsdaten 2100 eingestellt werden. Dies ermöglicht eine Reduzierung des Aufwandes bei der Entwicklung der ECU.
Bisher ist die von dem Erfinder gemachte Erfindung konkret anhand der Ausführungsformen beschrieben worden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, wobei selbstverständlich verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
Ferner können die Konfigurationen, Funktionen, Verarbeitungseinheiten und dergleichen, die oben beschrieben worden sind, als Hardware, indem sie beispielsweise vollständig oder teilweise als eine integrierte Schaltung entworfen werden, oder als Software durch einen Prozessor, der ein Programm für die Verwirklichung jeder der Funktionen ausführt, ausgeführt werden. Informationen wie etwa eine Tabelle und das Programm für die Verwirklichung jeder Funktion können in einer Speichervorrichtung wie etwa einem Arbeitsspeicher oder einer Festplatte, einer IC-Karte oder einem Speichermedium wie etwa einer DVD gespeichert sein.
Bezugszeichenliste

101: Winkelgeschwindigkeitssensor
102: Oszillator
103: feste Elektrode
104, 105: Elektrode
106, 107: feste Elektrode
108, 109: feste Elektrode
110: Kapazitätsdetektor
112: Kapazitätsdetektor
122: VCO
123: Takterzeugungseinheit
128, 129: Oszillator
131 bis 133: Elektrode
135, 136: Kapazitätsdetektor
137: Temperatursensor
138: A/D-Umsetzer
139: Winkelgeschwindigkeitscharakteristik-Korrektureinheit
140: X-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit
141: Y-Achsenrichtungs-Beschleunigungscharakteristik-Korrektureinheit
145, 146: A/D-Umsetzer
147, 149: A/D-Umsetzer
151: Ansteuerungsfrequenz-Ansteuereinheit
152: Ansteuerungsamplituden-Einstelleinheit
153: Winkelgeschwindigkeits-Detektionseinheit
161 bis 166: Diagnoseeinheit
167: Diagnosespannungs-Steuereinheit
171: Kommunikationseinheit
1711: Datenpuffer
1712: Auswahleinheit
1713: Auswahleinrichtung
1714: Kommunikationsrahmen-Bildungseinheit
200: Mikrocomputer
201: CPU
202: ROM
203: RAM
300: Definitionstabelle
301: Sensortypfeld
302: Bitanzahlfeld
303: Installationsfeld
304: Sendenotwendigkeits-Feld
1000: Detektionsvorrichtung für physikalische Größe
2000: ECU für ESC
2001: Empfangseinheit
2002: Arithmetikeinheit
2003: Bremssteuereinheit
2100: Definitionstabelle
2101: Sensortypfeld
2102: Bitanzahlfeld
2103: Empfangsfeld
2104: Verarbeitungsnotwendigkeitsfeld
3000: ECU für ABS
4000: ECU für Airbag
5000: Bremseinheit
10000: Netzsystem

Claims

Detektionsvorrichtung für physikalische Größe, die umfasst: einen Sensor zum Detektieren einer physikalischen Größe; eine Diagnoseeinheit zum Diagnostizieren eines Betriebszustands des Sensors; eine Kommunikationseinheit zum Senden eines Detektionsergebnisses des Sensors und eines Diagnoseergebnisses der Diagnoseeinheit; und eine Auswahleinheit zum Auswählen entweder des Detektionsergebnisses des Sensors oder des Diagnoseergebnisses der Diagnoseeinheit, das die Kommunikationseinheit senden soll, wobei die Auswahleinheit das Detektionsergebnis des Sensors in dem Fall auswählt, in dem die Diagnoseeinheit diagnostiziert hat, dass der Sensor normal arbeitet, und das Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit auswählt, ohne das Detektionsergebnis des Sensors auszuwählen, falls die Diagnoseeinheit diagnostiziert hat, dass der Sensor nicht normal arbeitet.
Detektionsvorrichtung für physikalische Größe nach Anspruch 1, wobei in dem Fall, in dem das Detektionsergebnis des Sensors oder das Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit nicht in ein Kommunikationspaket aufgenommen werden kann, die Kommunikationseinheit Informationen, die das Detektionsergebnis des Sensors beschreiben, sequentiell ausgehend von einem niedrigeren Bit komprimiert und eine Informationsmenge reduziert.
Detektionsvorrichtung für physikalische Größe nach Anspruch 1, wobei dann, wenn nur das Detektionsergebnis des Sensors gesendet wird, die Kommunikationseinheit Informationen hierzu gemeinsam sendet und wobei dann, wenn das Detektionsergebnis des Sensors nicht gesendet werden soll, die Kommunikationseinheit Informationen hierzu gemeinsam sendet.
Detektionsvorrichtung für physikalische Größe nach Anspruch 1, die umfasst: eine Definitionstabelle, die einen Typ des Sensors definiert, der in der Detektionsvorrichtung für physikalische Größe enthalten ist, wobei die Kommunikationseinheit das Detektionsergebnis des durch die Definitionstabelle definierten Sensors und das Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit bezüglich des Sensors sendet.
Detektionsvorrichtung für physikalische Größe nach Anspruch 1, wobei der Sensor einen Oszillationskörper enthält, der in einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung, die zueinander senkrecht sind, verlagert werden kann, und einen Verlagerungsbetrag zu einer Zeit, zu der der Oszillationskörper in einem Zustand, in dem der Oszillationskörper in der ersten Richtung oszilliert, in der zweiten Richtung verlagert wird, durch das Auftreten einer Winkelgeschwindigkeit als eine Winkelgeschwindigkeit detektiert.
Detektionsvorrichtung für physikalische Größe nach Anspruch 1, wobei der Sensor einen Oszillationskörper enthält, der in einer ersten Richtung und in einer zweiten Richtung, die zueinander senkrecht sind, verlagert werden kann, und einen Verlagerungsbetrag zu einer Zeit, zu der der Oszillationskörper in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung verlagert wird, als Beschleunigung detektiert.
Netzsystem, das umfasst: eine Detektionsvorrichtung für physikalische Größe nach Anspruch 1; und eine Empfangsvorrichtung, um Informationen zu empfangen, die von der Detektionsvorrichtung für physikalische Größe gesendet werden.
Netzsystem, das umfasst: eine Detektionsvorrichtung für physikalische Größe nach Anspruch 3; und eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Informationen, die von der Detektionsvorrichtung für physikalische Größe gesendet werden, wobei die Empfangsvorrichtung ein Diagnoseergebnis als ein Protokoll nur in dem Fall aufzeichnet, in dem das Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit von der Detektionsvorrichtung für physikalische Größe empfangen wird.
Netzsystem nach Anspruch 8, wobei die Empfangsvorrichtung bei Empfang von Informationen, die angeben, dass nur ein Detektionsergebnis des Sensors von der Detektionsvorrichtung für physikalische Größe gesendet wird, bestimmt, dass der Sensor normal arbeitet, sämtliche Detektionsergebnisse des Sensors aufzeichnet und keinen Prozess zum Empfangen des Diagnoseergebnisses der Diagnoseeinheit ausführt.
Netzsystem nach Anspruch 8, wobei bei Empfang von Informationen, die angeben, dass ein Detektionsergebnis des Sensors nicht von der Detektionsvorrichtung für physikalische Größe gesendet wird, die Empfangsvorrichtung einen Prozess zum Empfangen des Detektionsergebnisses von dem Sensor nicht ausführt.
Netzsystem nach Anspruch 8, wobei die Empfangsvorrichtung in dem Fall, in dem ein Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit, das von der Detektionsvorrichtung für physikalische Größe empfangen wird, angibt, dass der Sensor nicht normal arbeitet, die von der Detektionsvorrichtung für physikalische Größe empfangenen Informationen als die Informationen behandelt, die ein Detektionsergebnis des Sensors nicht enthalten.
Netzsystem, das umfasst: eine Detektionsvorrichtung für physikalische Größe nach Anspruch 1; und eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Informationen, die von der Detektionsvorrichtung für physikalische Größe gesendet werden, wobei die Empfangsvorrichtung eine Definitionstabelle enthält, die den Typ eines Detektionsergebnisses des Sensors, das von der Detektionsvorrichtung für physikalische Größe empfangen wird, definiert, und Informationen, die von der Detektionsvorrichtung für physikalische Größe empfangen werden, als das Detektionsergebnis des Sensors, der durch die Definitionstabelle definiert ist, und als ein Diagnoseergebnis der Diagnoseeinheit bezüglich des Sensors verarbeitet.