JP2008116339A - センサ装置およびセンサ装置を備えた車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】検出した物理量を内部で診断することができるセンサ装置を提供する。
【解決手段】ヨーレートセンサ１１にて検出されたヨーレート値が、アナログ信号、デジタル信号としてそれぞれ異なる経路を経由して出力される。このうち、アナログ信号はＡＤ変換部１２ａを介して比較判定部１２ｆに入力され、デジタル信号はＳＰＩインターフェース１２ｂを介して比較判定部１２ｆに入力される。また、推定ヨーレート計算部１２ｄにて車速センサ２０の信号に基づいてヨーレートの推定値が算出され、比較判定部１２ｆに入力される。そして、比較判定部１２ｆにて、ＡＤ変換部１２ａを介して入力されるデジタル信号が示すヨーレート値と、ヨーレートセンサ１１から入力されるデジタル信号が示すヨーレート値と、推定ヨーレート計算部１２ｄにて得られた推定値と、をそれぞれ比較して自己診断を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、自己診断機能を備えたセンサ装置およびセンサ装置を備えた車両制御システムに関する。

従来より、車両のブレーキ等の制御を行う車両制御システムが知られている。図７は、従来の車両制御システムのブロック構成図である。この図に示されるように、車両制御システムは、センサ装置７０と、車両制御装置８０と、制御ＥＣＵ４０と、車速センサ２０と、を備えて構成されており、各々がバス５０によって電気的に接続されている。

センサ装置７０は車両が回転する角速度（以下、ヨーレートという）を検出するヨーレートセンサ７１と、当該ヨーレートセンサ７１で検出された検出信号をＡＤ変換するＡＤ変換部７２と、を有している。また、車両制御装置８０は、車速センサ２０から車両の車速信号を入力して車両のヨーレートを推定する推定ヨーレート計算部８１と、当該推定ヨーレート計算部８１の値を用いてセンサ装置７０の故障を判定するダイアグ判定部８２と、を備えている。

このような車両制御システムにおいて、車両制御装置８０がセンサ装置７０で検出された車両のヨーレートに基づいて車両制御を行う際、車両制御装置８０では、ダイアグ判定部８２において、推定ヨーレート計算部８１にて得られた車両のヨーレートの推定値と、センサ装置７０から入力された実測値と、が比較される。これは、上述のように、ブレーキ等の車両の動作に関わる制御を行うため、誤った制御を行わないためにも用いるパラメータが正常であるか否かを厳しく判定するためである。

そして、実測値が推定値を基準とした範囲内にない場合、センサ装置７０において故障が発生しているとダイアグ判定される。この場合、車両制御装置８０では、例えばセンサ装置７０から入力される実測値を用いない車両制御が行われる。

また、センサ装置７０から出力されるヨーレートセンサ７１の実測値は、例えばナビゲーション装置としての制御ＥＣＵ４０にも入力され、地図表示のための演算に用いられる。なお、このような場合では、車両制御に直接関わる制御ではないため、上記の車両制御装置８０ほどヨーレートセンサ７１の出力を厳しく判定する必要はない。

しかしながら、上記従来の技術では、センサ装置７０の内部において、電子部品の故障や配線の断線、ＡＤ変換部７２の故障等が起こることで、ヨーレートセンサ７１の実測値として正常な値を出力できない場合や、実測値を示す検出信号そのものを出力できない場合が生じる。

近年では、上記車両制御システムのように、バス５０を介してデータのやりとりを行うことで、車両制御装置８０以外でもセンサ装置７０の実測値を使用する場合が増加している。このため、センサ装置７０の実測値を使用する装置にて、センサ装置７０から出力される実測値が正常な値であるか否かを判定しなければならない。すなわち、各装置にセンサ装置７０から出力されるデータを判定するための手段（推定ヨーレート計算部８１やダイアグ判定部８２）をそれぞれ設けなければならず、車両制御システムにおいて各装置の構成が増加してしまう。

本発明は、上記点に鑑み、検出した物理量を内部で診断することができるセンサ装置および当該センサ装置を備えた車両制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、車両の角速度を検出し、当該車両の角速度に応じた検出信号をアナログ信号およびデジタル信号でそれぞれ出力するヨーレートセンサ（１１）と、ヨーレートセンサから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部（１２ａ）と、ヨーレートセンサにて検出された車両の角速度のうちアナログ信号がＡＤ変換部を介して入力されると共に、当該アナログ信号とは異なる経路を経由してデジタル信号が入力されるようになっており、ＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号が示す車両の角速度と、ヨーレートセンサから入力されるデジタル信号が示す車両の角速度と、をそれぞれ比較することによりヨーレートセンサについて自己診断を行う比較判定部（１２ｆ）と、を備えたことが特徴となっている。

これにより、センサ装置内でヨーレートセンサの出力について自己診断することができる。すなわち、１つのヨーレートセンサの出力を２つの異なる経路（系統）を介して入力することで、各値を比較することができ、ひいては自己診断を行うことができる。したがって、センサ装置から信頼性の高いヨーレートセンサの検出データを出力することができる。

また、上記のように、センサ装置の内部でヨーレートセンサについての自己診断が可能となる。これにより、当該センサ装置を用いた車両制御システムにおいて他の車両制御装置にセンサ装置から入力される信号を診断する機能を省くことができる。

さらに、上記比較判定部は、演算手段（１００）にてヨーレートセンサからＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号が示す値と、ヨーレートセンサから入力されるデジタル信号が示す値と、にそれぞれ一定値を加算することで各値に幅を持たせ、第１判定手段（１１０）にて幅を持たされた各値がオーバーラップするか否かを判定し、第１出力手段（１２０）にて上記第１判定手段で各値がオーバーラップすると判定された場合、ヨーレートセンサから入力されるデジタル信号を優先して外部に出力することができる。

ヨーレートセンサから出力されるデジタル信号は、ＳＰＩインターフェース（１２ｂ）を介して比較判定部に入力されるようにすることもできる。

また、車両の角速度を推定する推定ヨーレート計算部（１２ｄ）をセンサ装置に備え、当該推定ヨーレート計算部に車両に備えられた車速センサ（２０）にて検出された車速を入力すると共に当該車速の値に基づいて車両の角速度を推定させる。そして、比較判定部にて、ＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号が示す車両の角速度と、ヨーレートセンサから入力されるデジタル信号が示す車両の角速度と、推定ヨーレート計算部にて得られた車両の角速度の推定値と、をそれぞれ比較させることにより自己診断を行うようにすることができる。

このように、推定ヨーレート計算部にて車両の角速度を推定することで、ヨーレートセンサにて得られた車両の角速度と比較することができ、自己診断の精度を上げることができる。

さらに、演算手段にて、推定ヨーレート計算部にて得られた車両の角速度の推定値に一定値を加算することで推定値に幅を持たせ、比較判定部に備えられた第２判定手段（１３０）にて、演算手段にて幅を持たされた、ヨーレートセンサからＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号が示す値と、演算手段にて幅を持たされた推定値とがオーバーラップするか否かを判定させ、第２判定手段にてオーバーラップすると判定された場合、出力手段にてヨーレートセンサから入力されるデジタル信号が示す値を優先して外部に出力させるようにすることもできる。

また、第３判定手段（１４０）によって、第２判定手段にてオーバーラップしないと判定した場合、演算手段にて幅を持たされた、ヨーレートセンサから入力されるデジタル信号が示す値と、演算手段にて幅を持たされた推定値とがオーバーラップするか否かを判定する。当該第３判定手段にてオーバーラップすると判定された場合、第２出力手段（１５０）によって、ヨーレートセンサからＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号を優先して外部に出力する。そして、第３判定手段によってオーバーラップしないと判定された場合、フェール情報出力手段（１６０）にてセンサ装置内で故障が生じていることを示す自己診断結果を出力することができる。

上記推定ヨーレート計算部は、舵角センサ（６０）から車両の舵角に応じた信号を入力し、車速センサの信号と舵角センサの信号とに基づいて車両の角速度を推定することもできる。これにより、より高精度に車両の角速度を推定することができる。

さらに、車両の加速度を検出し、当該車両の加速度に応じた検出信号をアナログ信号およびデジタル信号でそれぞれ出力する加速度センサ（１２ｇ）をセンサ装置に備え、ＡＤ変換部にて、加速度センサから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。そして、比較判定部は、加速度センサにて検出された車両の加速度を、アナログ信号、デジタル信号としてそれぞれ異なる経路を経由して入力すると共に、ＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号が示す車両の加速度と、加速度センサから入力されるデジタル信号が示す車両の加速度と、をそれぞれ比較することにより加速度センサについて自己診断を行うこともできる。

また、ヨーレートセンサを複数備えることができ、比較判定部は各ヨーレートセンサについて自己診断を行うようにすることもできる。

上記のセンサ装置と、センサ装置から入力される車両の角速度に基づいて車両制御を行う車両制御装置（３０）と、を備えた車両制御システムとして構成することもできる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示されるセンサ装置は、例えば車両のＡＢＳシステム、ブレーキ制御等の車両制御に用いられるものである。なお、以下では、図７に示す構成要素と同一のものには、同一符号を記してある。

図１は、本発明に係るセンサ装置を備えた車両制御システムのブロック構成図である。この図に示されるように、車両制御システムは、センサ装置１０と、車速センサ２０と、車両制御装置３０と、他の制御装置としての制御ＥＣＵ４０とにより構成されており、各々はバス５０により電気的に接続されている。

センサ装置１０は、車両に関する物理量を検出するものである。本実施形態では、車両が回転する角速度（車両の回転の速度、すなわちヨーレート）を検出し、そのヨーレートの値に応じた検出信号を出力する。

車速センサ２０は、車両の速度を検出するものであり、検出した車速の信号をＡＤ変換してデジタル信号として出力する。本実施形態では、車両の各車輪に備えられた各車速センサ２０のうち左右後輪にそれぞれ設けられたものが車両制御システムに用いられる。

車両制御装置３０は、センサ装置１０の出力および車速センサ２０の出力をバス５０を介してそれぞれ入力し、車両のヨーレートや車速に基づいて車両のブレーキ制御等を行うものである。また、制御ＥＣＵ４０は例えばナビゲーション装置として機能するものであり、バス５０を介してセンサ装置１０の出力および車速センサ２０の出力をそれぞれ入力して車両案内等の制御を行うものである。

なお、バス５０には図示しない他の制御ＥＣＵが接続され、センサ装置１０や車速センサ２０からそれぞれ出力されたデータがバス５０を介して他の制御ＥＣＵにて制御に用いられるようになっている。

このような車両制御システムにおいて、本実施形態に係るセンサ装置１０の構成を図２に示す。図２は、図１に示されるセンサ装置１０のブロック構成図である。この図に示されるように、センサ装置１０は、ヨーレートセンサ１１と、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）１２と、を備えて構成されている。

ヨーレートセンサ１１は、物理量として角速度を検出するものである。本実施形態では、例えば、おもりの振動を検出することにより、ヨーレートセンサ１１が受ける角速度を検出する振動式のものが採用される。このような振動式のヨーレートセンサ１１では、ある一方向に振動（一次振動）するおもりに角速度が加わると、このおもりにいわゆるコリオリ力が発生するが、このコリオリ力によってそのおもりに直交する方向にも振動（二次振動）が発生する事を利用している。本実施形態では、圧電素子にて二次振動が検出されて電気信号に変換され、この電気信号が角速度（実測ヨーレート値）に応じた検出信号として出力される。

本実施形態では、上記ヨーレートセンサ１１は、内部に演算回路を有しており、検出信号をアナログ信号として出力すると共に、ＳＰＩインターフェースに準拠したデジタル信号を出力する機能を有している。すなわち、ヨーレートセンサ１１は実測値に相当する検出信号をアナログ信号およびデジタル信号の両信号で出力する。

マイコン１２は、上記ヨーレートセンサ１１、および車両に備えられた車速センサ２０からそれぞれ検出信号を入力すると共に、センサ装置１０における故障の診断を行う機能を有する制御手段である。センサ装置１０における故障とは、例えばセンサ装置１０内の電子部品の故障や配線の断線、後述するＡＤ変換部１２ａの故障、当該マイコン１２の故障等のことを指す。

このようなマイコン１２は、ＡＤ変換部１２ａと、ＳＰＩインターフェース１２ｂと、車内ＬＡＮインターフェース１２ｃと、推定ヨーレート計算部１２ｄと、自己診断部１２ｅと、を備えて構成されている。

ＡＤ変換部１２ａは、ヨーレートセンサ１１から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。また、ＳＰＩインターフェース１２ｂは、ヨーレートセンサ１１から入力されるデジタル信号を自己診断部１２ｅに入力するインターフェースである。

車内ＬＡＮインターフェース１２ｃは、車両に備えられた複数の車速センサ２０からそれぞれ入力されるデジタル信号を推定ヨーレート計算部１２ｄに入力するインターフェースである。なお、図２ではバス５０を省略しており、各車速センサ２０の各出力がセンサ装置１０の車内ＬＡＮインターフェース１２ｃに直接入力される様子を示してある。

推定ヨーレート計算部１２ｄは、各車速センサ２０から入力される各車速の値に基づいて車両の角速度を推定計算するものである。具体的には、推定ヨーレート計算部１２ｄは、車両の左右後輪の車輪速差をそれぞれＶＬ、ＶＲとし、車輪のトレッド幅（左右輪の中心線の距離）をＴｂ、Ｋ１を定数して、ヨーレートの推定値Ｙｐを以下の数式１により算出し、車両の推定ヨーレート値を取得する。

（数式１）
Ｙｐ＝｜Ｋ１×(ＶＲ−ＶＬ)｜／Ｔｂ
自己診断部１２ｅは、センサ装置１０における故障を自己診断する自己診断処理を行うものであり、比較判定部１２ｆを備えている。この比較判定部１２ｆは、ＡＤ変換部１２ａを介して入力されたヨーレートセンサ１１の検出信号のデジタル信号、ＳＰＩインターフェース１２ｂを介して入力されたヨーレートセンサ１１の検出信号のデジタル信号、推定ヨーレート計算部１２ｄから入力された推定ヨーレート値に相当するデジタル信号をそれぞれ入力し、各々を比較することで、センサ装置１０の内部に故障が生じているか否かを判定する機能を有している。すなわち、比較判定部１２ｆには、ヨーレートセンサ１１にて検出されたヨーレート値が、アナログ信号、デジタル信号としてそれぞれ異なる経路を経由して入力されることとなる。

このようなマイコン１２は、ＣＰＵ、ＲＡＭや不揮発性メモリ、プログラム等が記憶されたＲＯＭ等のメモリ等を備えて構成されたものであり、ＲＯＭに記憶された自己診断プログラムに従って、上記自己診断処理を実行する。以上が、本実施形態に係る車両制御システムおよびそれに用いられるセンサ装置１０の全体構成である。

次に、上記センサ装置１０における自己診断処理について説明する。図３は、マイコン１２の自己診断部１２ｅの比較判定部１２ｆが実行する自己診断処理の内容を示したフローチャートである。このフローは、センサ装置１０に電源が供給されるとスタートし、所定時間ごとに繰り返しスタートする。

本フローでは、ＳＰＩインターフェース１２ｂを介して入力されたヨーレートセンサ１１の検出信号のデジタル信号が示す実測ヨーレート値をａ、ＡＤ変換部１２ａを介して入力されたヨーレートセンサ１１の検出信号のデジタル信号が示す実測ヨーレート値をｂ、推定ヨーレート計算部１２ｄから入力されたデジタル信号が示す推定ヨーレート値をｃとし、これら各値を出力する優先順位をａ＞ｂ＞ｃとする。すなわち、実測ヨーレート値ａを出力する優先順位がもっとも高く、次いで実測ヨーレート値ｂ、推定ヨーレート値ｃとなっている。

ステップ１００（本発明の演算手段に相当）では、付加処理が行われる。すなわち、上記各値ａ、ｂ、ｃに幅を持たせるため、各値に一定値（例えば±α）が足される。この様子を図４に示す。図４は、各ヨーレート値ａ、ｂ、ｃに一定値±αを加えたときの各値の幅の一例を示した図である。この図に示されるように、ＳＰＩインターフェース１２ｂに係る実測ヨーレート値ａはａ−αからａ＋αの範囲の値を持つことになる。他も同様に±αの値が足され、各値が±αの範囲の値を持つ。

ステップ１１０（本発明の第１判定手段に相当）では、ａ±αの値とｂ±αの値とがオーバーラップするか否かが判定される。本実施形態では、３つの各ヨーレート値ａ、ｂ、ｃが互いに一致することは稀なので、オーバーラップする値のうち、優先順位が高いヨーレート値を出力する、という手法が採用される。例えば、図４に示されるように、ａ±αの値とｂ±αの値とがオーバーラップする場合、本ステップにてａ±αの値とｂ±αの値とがオーバーラップすると判定され、ステップ１２０に進む。

そして、ステップ１２０（本発明の第１出力手段に相当）では、実測ヨーレート値ａが出力される。すなわち、上記ステップ１１０にてａ±αの値とｂ±αの値とが比較された際、各値がオーバーラップしていると判定されたが、実測ヨーレート値ａが実測ヨーレート値ｂよりも優先順位が高いので、実測ヨーレート値ａがセンサ装置１０の出力として出力される。そして、本フローは終了し、再びフローがスタートする。

また、ステップ１１０にて、ａ±αの値とｂ±αの値とがオーバーラップしないと判定されるとステップ１３０に進む。

ステップ１３０（本発明の第２判定手段に相当）では、ａ±αの値とｃ±αの値とがオーバーラップするか否かが判定される。本ステップにてオーバーラップすると判定されると、ステップ１２０に進み、上記と同様に、実測ヨーレート値ａが出力されることとなる。一方、図４に示されるように、ａ±αの値とｃ±αの値とがオーバーラップしない場合には、本ステップにてａ±αの値とｃ±αの値とがオーバーラップしないと判定され、ステップ１４０に進む。

ステップ１４０（本発明の第３判定手段に相当）では、ｂ±αの値とｃ±αの値とがオーバーラップするか否かが判定される。本ステップでは、実測ヨーレート値ｂと推定ヨーレート値ｃとが比較されることとなる。そして、本ステップでｂ±αの値とｃ±αの値とがオーバーラップすると判定されると、ステップ１５０に進む。

ステップ１５０（本発明の第２出力手段に相当）では、実測ヨーレート値ｂが出力される。すなわち、上記ステップ１４０にてｂ±αの値とｃ±αの値とが比較され、各値がオーバーラップしていると判定されたが、上述のように、実測ヨーレート値ｂが推定ヨーレート値ｃよりも優先順位が高いので、実測ヨーレート値ｃがセンサ装置１０の出力として出力される。そして、本フローは終了し、再びフローがスタートする。

また、ステップ１４０にて、図４に示されるように、ｂ±αの値とｃ±αの値とがオーバーラップしないと判定されるとステップ１６０に進む。

ステップ１６０（本発明のフェール情報出力手段に相当）では、フェール情報出力処理が行われる。上記各ステップにおいて、ａ±αの値、ｂ±αの値、ｃ±αの値のいずれもがオーバーラップしないと判定されたため、自己診断部１２ｅの比較判定部１２ｆに入力された各ヨーレート値ａ、ｂ、ｃが入力される各経路においていずれかの系統のどこかで故障が起こっていると考えられる。このため、本ステップにて、センサ装置１０が故障していることを示すフェール情報が外部に出力される。

なお、フェール情報がセンサ装置１０の外部に出力される場合、フェール情報と共に実測ヨーレート値ａが出力されるようにしても構わない。ただし、実測ヨーレート値ａは無効であることを示すデータがフェール情報に付加されるようにすることが望ましい。

本ステップにてフェール情報が出力されると、本フローは終了し、再びフローがスタートする。

以上説明したように、本実施形態では、ヨーレートセンサ１１から実測ヨーレート値のアナログ信号とＳＰＩインターフェースによるデジタル信号とを出力することで、ヨーレートセンサ１１における実測ヨーレート値の出力系統を二重系としている。また、バス５０を介してセンサ装置１０に車速センサ２０の信号を入力することで、車両の推定ヨーレート値を取得している。

これにより、自己診断部１２ｅの比較判定部１２ｆにおいて、各系統における各実測ヨーレート値と車速センサ２０の出力に基づく推定ヨーレート値との３つのヨーレート値を比較することで、自己診断を行うことができる。したがって、センサ装置１０から信頼性の高いデータを出力することができ、センサ装置１０単独で高信頼性を実現することができる。

このようにして、センサ装置１０の内部で当該センサ装置１０が出力するヨーレートセンサ１１の実測ヨーレート値の診断が可能となるため、車両制御システムにおいて車両制御装置３０内にセンサ装置１０から入力される実測ヨーレート値を診断する機能を省くことができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、図２に示されるセンサ装置１０に加速度センサを付加したことが特徴となっている。図５は、本実施形態に係るセンサ装置のブロック構成図である。この図に示されるように、センサ装置１０内に加速度センサ１２ｇが備えられている。

加速度センサ１２ｇは、車両の加速度を検出するものである。当該加速度センサ１２ｇには、例えばシリコン基板等に対して一般に知られている櫛歯構造を有する梁構造体が形成されており、印加された加速度に応じた可動電極と固定電極間の静電容量変化（電気信号）が検出されるようになっている。そして、その電気信号が加速度に応じた検出信号として出力される。

上記加速度センサ１２ｇは、上記ヨーレートセンサ１１と同様に、内部に演算回路を有しており、実測した加速度に相当する検出信号をアナログ信号およびデジタル信号の両信号で出力する。そして、アナログ信号はＡＤ変換部１２ａにてＡＤ変換され、自己診断部１２ｅに入力される。また、デジタル信号はＳＰＩインターフェース１２ｂを介して自己診断部１２ｅに入力される。

本実施形態では、自己診断部１２ｅの比較判定部１２ｆは、加速度センサ１２ｇから出力された２系統の信号を比較することで、加速度センサ１２ｇの出力を自己診断する機能を有している。したがって、加速度センサ１２ｇの出力を自己診断することができ、診断済みの加速度センサ１２ｇの出力を車両制御システムで用いるようにすることができる。

以上のように、センサ装置１０の内部に加速度センサ１２ｇを備え、車両の加速度を検出するようにすることもできる。その際、加速度センサ１２ｇからアナログ信号およびデジタル信号を２系統で出力することで、自己診断部１２ｅにて各信号を比較して自己診断を行うことができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図６は、本実施形態に係る車両制御システムのブロック構成図である。この図に示されるように、車両制御システムに舵角センサ６０を備えることもできる。

舵角センサ６０は、ドライバがステアリングを操作したときの回転角度を検出するものである。当該舵角センサ６０で検出されたステアリング舵角に応じた信号は、車内ＬＡＮインターフェース１２ｃに入力される。

そして、センサ装置１０の推定ヨーレート計算部１２ｄでは、車速センサ２０から入力される車速と、舵角センサ６０から入力される舵角と、により推定ヨーレート値を算出することとなる。

このような場合、車速と舵角という２つのパラメータを用いて車両の推定ヨーレート値を取得するようにしているため、得られる推定ヨーレート値は上記各実施形態で得られる値よりも精度が高いと言える。これにより、自己診断部１２ｅにおいて高精度の自己診断を行うようにすることができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、センサ装置１０にはヨーレートセンサ１１が１つだけ備えられているが、ヨーレートセンサ１１を複数（例えば２つ）備え、各ヨーレートセンサ１１について図３に示される自己診断処理を行うようにしても構わない。第２実施形態において加速度センサ１２ｇを複数備える場合も同様である。

図３に示されるステップ１００では、各ヨーレート値にそれぞれ共通の一定値（±α）を足し合わせて各値に幅を持たせているが、各ヨーレート値に足す一定値は、各ヨーレート値でそれぞれ異なる値であっても構わない。どの系統のヨーレート値にどれくらいの幅を持たせるかは、系統の重要度や信頼性等から設定することができる。

上記各実施形態では、ヨーレートセンサ１１から出力されるアナログ信号に基づく実測ヨーレート値、デジタル信号に基づく実測ヨーレート値、および推定ヨーレート計算部１２ｄにて取得された推定ヨーレート値の３つの各値を比較することで自己診断を行っているが、ヨーレートセンサ１１から出力されるアナログ信号に基づく実測ヨーレート値、デジタル信号に基づく実測ヨーレート値の２つの値を比較することで自己診断を行っても良い。この場合、図３に示される各ステップのうちステップ１００、１１０、１２０、１６０で構成されるフローにより自己診断を行うことができる。

なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。

本発明に係るセンサ装置を備えた車両制御システムのブロック構成図である。 図１に示されるセンサ装置のブロック構成図である。 マイコンの自己診断部の比較判定部が実行する自己診断処理の内容を示したフローチャートである。 各ヨーレート値ａ、ｂ、ｃに一定値±αを加えたときの各値の幅の一例を示した図である。 本発明の第２実施形態に係るセンサ装置のブロック構成図である。 本発明の第３実施形態に係る車両制御システムのブロック構成図である。 従来の車両制御システムのブロック構成図である。

符号の説明

１０…センサ装置、１１…ヨーレートセンサ、１２ａ…ＡＤ変換部、１２ｂ…ＳＰＩインターフェース、１２ｄ…推定ヨーレート計算部、１２ｆ…比較判定部、１２ｇ…加速度センサ、２０…車速センサ、３０…車両制御装置、６０…舵角センサ、１００…演算手段、１１０…第１判定手段、１２０…第１出力手段、１３０…第２判定手段、１４０…第３判定手段、１５０…第２出力手段、１６０…フェール情報出力手段。

Claims (10)

1. 車両の角速度を検出し、当該車両の角速度に応じた検出信号をアナログ信号およびデジタル信号でそれぞれ出力するヨーレートセンサ（１１）と、
   前記ヨーレートセンサから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部（１２ａ）と、
   前記ヨーレートセンサにて検出された前記車両の角速度のうち前記アナログ信号が前記ＡＤ変換部を介してデジタル信号として入力されると共に、当該アナログ信号とは異なる経路を経由して前記ヨーレートセンサから出力されたデジタル信号が入力されるようになっており、前記ＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号が示す車両の角速度と、前記ヨーレートセンサから入力されるデジタル信号が示す車両の角速度と、をそれぞれ比較することにより前記ヨーレートセンサについて自己診断を行う比較判定部（１２ｆ）と、を備えることを特徴とするセンサ装置。
2. 前記比較判定部は、
   前記ヨーレートセンサから前記ＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号が示す値と、前記ヨーレートセンサから入力されるデジタル信号が示す値と、にそれぞれ一定値を加算することで各値に幅を持たせる演算手段（１００）と、
   前記演算手段にて幅を持たされた各値がオーバーラップするか否かを判定する第１判定手段（１１０）と、
   前記判定手段にて前記各値がオーバーラップすると判定された場合、前記ヨーレートセンサから入力されるデジタル信号を優先して外部に出力する第１出力手段（１２０）と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
3. 前記ヨーレートセンサから出力される前記デジタル信号はＳＰＩインターフェース（１２ｂ）を介して前記比較判定部に入力されるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ装置。
4. 前記車両の角速度を推定する推定ヨーレート計算部（１２ｄ）が備えられており、当該推定ヨーレート計算部は、前記車両に備えられた車速センサ（２０）にて検出された車速を入力すると共に当該車速の値に基づいて車両の角速度を推定するようになっており、
   前記比較判定部は、前記ＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号が示す車両の角速度と、前記ヨーレートセンサから入力されるデジタル信号が示す車両の角速度と、前記推定ヨーレート計算部にて取得された車両の角速度の推定値と、をそれぞれ比較することにより自己診断を行うようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のセンサ装置。
5. 前記演算手段は、前記推定ヨーレート計算部にて取得された前記車両の角速度の推定値に一定値を加算することで前記推定値に幅を持たせるようになっており、
   前記比較判定部は、前記演算手段にて幅を持たされた、前記ヨーレートセンサから前記ＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号が示す値と、前記演算手段にて幅を持たされた前記推定値とがオーバーラップするか否かを判定する第２判定手段（１３０）を備え、当該第２判定手段にてオーバーラップすると判定された場合、前記出力手段にて前記ヨーレートセンサから入力されるデジタル信号が示す値を優先して外部に出力するようになっていることを特徴とする請求項４に記載のセンサ装置。
6. 前記比較判定部は、
   前記第２判定手段にてオーバーラップしないと判定された場合、前記演算手段にて幅を持たされた、前記ヨーレートセンサから入力されるデジタル信号が示す値と、前記演算手段にて幅を持たされた前記推定値とがオーバーラップするか否かを判定する第３判定手段（１４０）と、
   前記第３判定手段にてオーバーラップすると判定された場合、前記ヨーレートセンサから前記ＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号を優先して外部に出力する第２出力手段（１５０）と、
   前記第３判定手段にてオーバーラップしないと判定された場合、故障であることを示す自己診断結果を出力するフェール情報出力手段（１６０）と、を備えていることを特徴とする請求項４または５に記載のセンサ装置。
7. 前記推定ヨーレート計算部は、舵角センサ（６０）から前記車両の舵角に応じた信号を入力するようになっており、前記車速センサの信号と前記舵角センサの信号とに基づいて前記車両の角速度を推定するようになっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のセンサ装置。
8. 前記車両の加速度を検出し、当該車両の加速度に応じた検出信号をアナログ信号およびデジタル信号でそれぞれ出力する加速度センサ（１２ｇ）が備えられ、前記ＡＤ変換部は、前記加速度センサから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するようになっており、
   前記比較判定部は、前記加速度センサにて検出された車両の加速度が、前記アナログ信号、前記デジタル信号としてそれぞれ異なる経路を経由して入力されると共に、前記ＡＤ変換部を介して入力されるデジタル信号が示す車両の加速度と、前記加速度センサから入力されるデジタル信号が示す車両の加速度と、をそれぞれ比較することにより前記加速度センサについて自己診断を行うようになっていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のセンサ装置。
9. 前記ヨーレートセンサは複数備えられており、前記比較判定部は、各ヨーレートセンサについて自己診断を行うようになっていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載のセンサ装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか１つに記載のセンサ装置と、
    前記センサ装置から入力される前記車両の角速度に基づいて車両制御を行う車両制御装置（３０）と、を備えたことを特徴とする車両制御システム。

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