JP2011147084A - 車載制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で高精度な部品を用いることなくアナログ入力電圧の異常を検出することができる車載制御装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る車載制御装置では、アナログ電圧出力部が出力するアナログ電圧のデジタル変換値を、動作開始前の時点であらかじめ記憶部に格納しておく。動作開始後に、アナログ電圧出力部が実際に出力するアナログ電圧のデジタル変換値と記憶部内の値との差分を求め、差分が所定閾値を超えていればＡＤコンバータまたはアナログ電圧出力部に異常が発生していると判断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車載制御装置に関するものである。

下記特許文献１には、アナログ／デジタル変換における変換誤差を修正する技術が記載されている。同文献に記載されている技術では、誤差算出手段４が出力する誤差データを第２の記憶手段５に記憶しておき、Ａ／Ｄ変換手段３が変換したデジタルデータ値を、第２の記憶手段５に記憶されている誤差データ値を用いて修正する。

下記特許文献２には、内燃機関の制御ユニットの基準電圧、入力回路出力誤差を補正する技術が記載されている。同文献に記載されている技術では、入力回路の出力の誤差と、基準電源回路からの基準電圧の誤差との少なくとも一方に基づく誤差を補正するための補正データをあらかじめメモリに記憶しておき、これを用いて補正を行う。

特開平６−２０４８６８号公報 特開平９−１７２７４５号公報

車載制御装置は、車両に搭載されている各センサが出力する検出信号などをデジタル値に変換するため、ＡＤコンバータを備えている。ＡＤ変換の精度がばらつくと、制御演算などに与える影響が大きいため、安全などの観点から、車載制御装置のＡＤ変換には高い精度が求められる。

ＡＤ変換の精度は、ＡＤコンバータそのものの変換精度に影響を受けることはもちろんであるが、一方でＡＤコンバータが受け取るアナログ入力電圧のばらつきにも影響を受けると考えられる。

上記特許文献１〜２は、主にＡＤ変換の精度を補償する観点で記載されており、ＡＤ変換の入力であるアナログ入力電圧そのものの異常を検出することはあまり留意されていない。アナログ入力電圧の異常を検出することにより、ＡＤ変換器に対する入力が正常であることを監視できるので、結果としてＡＤ変換の精度を高めることにつながり、車載制御装置の安全性を高める観点から有用であると考えられる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で高精度な部品を用いることなくアナログ入力電圧の異常を検出することができる車載制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車載制御装置では、アナログ電圧出力部が出力するアナログ電圧のデジタル変換値を、動作開始前の時点であらかじめ記憶部に格納しておく。動作開始後に、アナログ電圧出力部が実際に出力するアナログ電圧のデジタル変換値と記憶部内の値との差分を求め、差分が所定閾値を超えていればＡＤコンバータまたはアナログ電圧出力部に異常が発生していると判断する。

本発明に係る車載制御装置によれば、正常状態であることがあらかじめ分かっているアナログ電圧出力部の出力を記憶部に格納しておき、動作時には実際の出力と記憶済みの値を比較する。これにより、ＡＤコンバータまたはアナログ入力電圧に異常が発生しているか否かを検出することができる。

実施の形態１に係る車載制御装置１００の機能ブロック図である。 演算部１３０の調整モードにおける動作フローである。 演算部１３０の通常動作時における動作フローである。 実施の形態２における、演算部１３０の通常動作時の動作フローである。 実施の形態３における、演算部１３０の通常動作時の動作フローである。 異常検出の対象とする電圧範囲を示す図である。 実施の形態５における、演算部１３０の通常動作時の動作フローである。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る車載制御装置１００の機能ブロック図である。車載制御装置１００は、車両の動作に関する制御、例えばエンジン制御や通信制御などを実行する装置である。車載制御装置１００は、基準電源１１０、ＤＡコンバータ１２０、演算部１３０、ＥＥＰＲＯＭ１４０、パワートランジスタ１５０を備える。

基準電源１１０は、ＤＡコンバータ１２０と演算部１３０が動作するための電力を供給する。基準電源１１０が出力する電圧は、後述する第１ＡＤコンバータ１３１と第２ＡＤコンバータ１３２がＡＤ変換を行うための基準電圧にもなっている。

ＤＡコンバータ１２０は、演算部１３０から指示された電圧値のアナログ電圧を、後述する第１ＡＤコンバータ１３１または第２ＡＤコンバータ１３２に出力する。例えば演算部１３０は、ＤＡコンバータ１２０に対して、３Ｖの電圧を第１ＡＤコンバータ１３１に出力するよう指示する。この指示信号はデジタル信号である。ＤＡコンバータ１２０は、その指示にしたがって、３Ｖのアナログ電圧を第１ＡＤコンバータ１３１（または第２ＡＤコンバータ１３２）に出力する。

演算部１３０は、後述する各センサの検出結果などに基づき車両の制御演算を行う演算装置である。また、後述の図２〜図３で説明する動作フローを実行する。演算部１３０は、例えばマイコンやＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算装置を用いて構成することができる。演算部１３０は、第１ＡＤコンバータ１３１、第２ＡＤコンバータ１３２、ＢＵＳ出力１３３、ＤＯ出力１３４、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）（図示せず）を備える。

第１ＡＤコンバータ１３１と第２ＡＤコンバータ１３２は、アナログ電圧を入力として受け取り、デジタル値に変換して出力する。演算部１３０は、そのデジタル値を用いて制御演算などの動作を実行する。第１ＡＤコンバータ１３１と第２ＡＤコンバータ１３２は、ＡＤ変換を行うための基準電圧として、基準電源１１０が出力する電圧を用いる。

図１において、第１ＡＤコンバータ１３１には、空気流量センサ、スロットルセンサ、およびアクセルセンサからの検出信号がアナログ電圧として入力され、第２ＡＤコンバータ１３２には、水温センサおよび吸気温度センサからの検出信号がアナログ電圧として入力される例を示した。各ＡＤコンバータに入力されるセンサ検出信号などは、これに限られるものではない。なお第２ＡＤコンバータ１３２には、上記に加え、後述の図２で説明するチェック端子のＯＮ／ＯＦＦ切り替え信号が入力される。

ＢＵＳ出力１３３は、演算部１３０の計算結果などを記憶する必要がある場合に、その値をＥＥＰＲＯＭ１４０へ出力して格納する。また、ＢＵＳ出力１３３は、演算部１３０からＤＡコンバータ１２０に対する指示をデジタル信号で出力する。

ＤＯ出力１３４は、演算部１３０からパワートランジスタ１５０に対する駆動信号を出力する。

ＥＥＰＲＯＭ１４０は、不揮発性の書き込み可能なメモリ装置である。

本実施の形態１における「アナログ電圧出力部」は、ＤＡコンバータ１２０がこれに相当する。「記憶部」は、ＥＥＰＲＯＭ１４０が相当する。

以上、車載制御装置１００の構成を説明した。次に、演算部１３０が調整モードで動作するときの動作フローを説明する。

図２は、演算部１３０の調整モードにおける動作フローである。調整モードとは、ＤＡコンバータ１２０が出力するアナログ電圧を正常にデジタル変換した値を記憶装置（ここではＥＥＰＲＯＭ１４０）に格納しておく動作モードのことである。演算部１３０は、この正常値と通常動作時の実値を比較することにより、通常動作時のアナログ入力電圧が正常であるか否かを判定する。

以下、図２の各ステップについて説明する。ここでは記載の便宜上、ＤＡコンバータ１２０と第１ＡＤコンバータ１３１からなるＡＤ入力系統について説明するが、ＤＡコンバータ１２０と第２ＡＤコンバータ１３２からなるＡＤ入力系統についても同様である。

（図２：ステップＳ２００）
演算部１３０は、例えば所定の時間間隔（例：１００ｍｓ毎）で本動作フローを開始する。

（図２：ステップＳ２０１）
演算部１３０は、第２ＡＤコンバータ１３２を介して、チェック端子からの入力信号をデジタルサンプリングする。サンプリングした値は、変数ＣＨＫＣＯＮに格納される。変数ＣＨＫＣＯＮを格納する記憶領域は、演算部１３０が備えるＲＡＭ上に確保される。その他の変数についても同様である。

（図２：ステップＳ２０１：補足）
ここでいうチェック端子とは、車載制御装置１００または演算部１３０を調整モードに移行すべき旨を指示するための指示信号を入力する端子である。ユーザは、車載制御装置１００または演算部１３０を調整モードに移行させたいときは、適当なアプリケーションなどを介して、チェック端子をＯＮにする。チェック端子がＯＮになると、チェック端子はその旨の信号（例えばＨｉ信号）を出力する。

（図２：ステップＳ２０２）
演算部１３０は、ＣＨＫＣＯＮの値が１であるか否か、すなわちチェック端子がＯＮになっているか否かを確認する。ＣＨＫＣＯＮが１であればステップＳ２０３へ進み、１でなければ本動作フローを終了する。かならずしも値は１でなくともよく、チェック端子がＯＮになっているか否かを判定することができればよい。

（図２：ステップＳ２０３）
演算部１３０は、ＤＡコンバータ１２０に対し、テスト用電圧（例えば３Ｖ）を出力するよう指示する。ＤＡコンバータ１２０は、その指示にしたがって、アナログのテスト用電圧を第１ＡＤコンバータ１３１に出力する。演算部１３０は、第１ＡＤコンバータ１３１を介して、ＤＡコンバータ１２０が出力するテスト用電圧のデジタル変換値を取得し、変数ＶＣ１に格納する。

（図２：ステップＳ２０４）
演算部１３０は、ＶＣ１の値、すなわちＤＡコンバータ１２０の出力をデジタル変換した値を、ＥＥＰＲＯＭ１４０上の記憶領域ＶＣ１ＭＥＭに格納する。

以上、演算部１３０が調整モードで動作するときの動作フローを説明した。次に、車載制御装置１００および演算部１３０の通常動作時の動作フローを説明する。

図３は、演算部１３０の通常動作時における動作フローである。以下、図３の各ステップについて説明する。図２と同様に、記載の便宜上、ＤＡコンバータ１２０と第１ＡＤコンバータ１３１からなるＡＤ入力系統についてのみ説明する。

（図３：ステップＳ３００）
演算部１３０は、例えば所定の時間間隔（例：１００ｍｓ毎）、または演算部１３０の起動時に本動作フローを開始する。

（図３：ステップＳ３０１）
本ステップは、図２のステップＳ２０３と同様である。ＤＡコンバータ１２０が出力する電圧は、図２のステップＳ２０３と同じものを用いる。

（図３：ステップＳ３０２）
演算部１３０は、図２のステップＳ２０４でＥＥＰＲＯＭ１４０上の記憶領域ＶＣ１ＭＥＭに格納した値を読み出し、変数ＶＣ１Ｋに格納する。変数ＶＣ１Ｋを格納する記憶領域は、演算部１３０が備えるＲＡＭ上に確保される。その他の変数についても同様である。

（図３：ステップＳ３０３）
演算部１３０は、変数ＶＣ１の値と変数ＶＣ１Ｋの差分を求め、変数ＤＶＣ１に格納する。本ステップは、調整モード実行時にＥＥＰＲＯＭ１４０に格納しておいたＤＡコンバータ１２０のテスト用電圧値と、演算部１３０の動作開始後における同値との差分を計算する意義がある。

（図３：ステップＳ３０４）
演算部１３０は、判定閾値ＤＶＣ１ＣＨＫＭＥＭの値をＥＥＰＲＯＭ１４０から読み出し、変数ＤＶＣ１ＣＨＫに格納する。判定閾値ＤＶＣ１ＣＨＫＭＥＭは、ＤＡコンバータ１２０のテスト用電圧値が調整モード時の値から大きく逸脱していないかをチェックするための閾値である。判定閾値は、あらかじめＥＥＰＲＯＭ１４０に格納しておく。

（図３：ステップＳ３０５）
演算部１３０は、変数ＤＶＣ１ＣＨＫの値（＝判定閾値）が変数ＤＶＣ１の絶対値（＝テスト用電圧値の差分）よりも大きいか否かを判定する。変数ＤＶＣ１ＣＨＫの値のほうが大きければステップＳ３０６へ進み、それ以外であればステップＳ３０７へ進む。

（図３：ステップＳ３０６）
ステップＳ３０５において、変数ＤＶＣ１ＣＨＫの値のほうが大きい場合、ＤＡコンバータ１２０が出力するテスト用電圧は、調整モード時の値から大きく逸脱してはいないことになる。演算部１３０は、変数ＤＶＣ１ＮＧの値に０をセットする。この変数は、ＤＡコンバータ１２０と第１ＡＤコンバータ１３１からなるＡＤ入力系統に異常があるか否かを表すフラグ変数である。同変数が０のときは異常なし、１のときは異常ありを示す。

（図３：ステップＳ３０７）
ステップＳ３０５において、変数ＤＶＣ１ＣＨＫの値が変数ＤＶＣ１の絶対値以下である場合、ＤＡコンバータ１２０が出力するテスト用電圧は、調整モード時の値から大きく逸脱していることになる。演算部１３０は、変数ＤＶＣ１ＮＧの値に１をセットする。

以上、車載制御装置１００および演算部１３０の通常動作時の動作フローを説明した。ステップＳ３０５〜Ｓ３０７において変数ＤＶＣ１ＮＧに１をセットした後は、その旨を車載制御装置１００または演算部１３０の外部に報知する報知信号などを出力するようにしてもよい。以後の実施の形態でも同様である。

以上のように、本実施の形態１によれば、調整モード時に、ＤＡコンバータ１２０が出力するアナログ電圧のデジタル変換値をＥＥＰＲＯＭ１４０に格納しておく。動作時には、ＤＡコンバータ１２０が出力するアナログ電圧のデジタル変換値と、ＥＥＰＲＯＭ１４０に格納しておいた値とを比較し、両者が判定閾値以上に乖離していればＡＤ入力系統に異常があるとみなす。これにより、ＡＤ入力系統の異常を検出するための専用部品などを設けることなく、簡易な構成で、ＡＤ入力系統の異常検出を行うことができる。

また、本実施の形態１によれば、調整モードを実行すべき旨の指示を演算部１３０が受け取ると、演算部１３０は、ＤＡコンバータ１２０が出力するアナログ電圧のデジタル変換値をＥＥＰＲＯＭ１４０に格納する。これにより、任意のタイミングで調整モードを実行することができる。例えば、車載制御装置１００の出荷検査を行うときなど、ＡＤコンバータ１３１が故障していないことがあらかじめ分かっている時点で、ＤＡコンバータ１２０の規定出力電圧を保存しておきたいときなどに、調整モードを実行するとよい。

ＡＤ入力系統に異常が生じる原因として、ＤＡコンバータ１２０、第１ＡＤコンバータ１３１、およびその周辺回路や配線などが故障していることが考えられる。本実施の形態１によれば、各ＡＤコンバータやＤＡコンバータ１２０が誤動作や故障などにより誤ったアナログ電圧を出力している場合に、これを効果的に検出することができる。また、ＡＤ入力系統の異常を検出した場合において、ＡＤコンバータまたはＤＡコンバータ１２０のいずれかが正常に動作していることを別の監視手段などによって判断することができれば、異常が発生しているのはもう一方であることが分かり、故障箇所の迅速な特定に資する。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、ＤＡコンバータ１２０のアナログ出力をデジタル変換した単一のサンプリング値（例えば３Ｖ）を用いて異常検出を行う動作例を説明した。本発明の実施の形態２では、ＤＡコンバータ１２０に複数値のアナログ電圧を出力させ、それぞれのデジタル変換値を用いて異常検出を行う動作例を説明する。その他の構成は実施の形態１と同様である。

図４は、本実施の形態２における、演算部１３０の通常動作時の動作フローである。ここではＤＡコンバータ１２０に１Ｖ〜５Ｖの範囲内のテスト用電圧を出力させる例を説明する。図２と同様に、記載の便宜上、ＤＡコンバータ１２０と第１ＡＤコンバータ１３１からなるＡＤ入力系統についてのみ説明する。以下、図４の各ステップについて説明する。なお、図４の動作フローに先立ち、図２と同様の調整モードをあらかじめ実行しておくものとする。ただし図２とは異なり、ＤＡコンバータ１２０の出力をデジタル変換した値は、後述の変数ＴＧＶＣＮの値範囲と同数だけＥＥＰＲＯＭ１４０に格納しておく。

（図４：ステップＳ４００）
演算部１３０は、例えば所定の時間間隔（例：１００ｍｓ毎）、または演算部１３０の起動時に本動作フローを開始する。本ステップにおいて、後述の変数ＴＧＶＣＮを初期化しておく。

（図４：ステップＳ４０１）
演算部１３０は、変数ＴＧＶＣＮの値に１加算する。変数ＴＧＶＣＮは、ＤＡコンバータ１２０に対して出力するよう指示するアナログ電圧の値を示す。変数ＴＧＶＣＮを格納する記憶領域は、演算部１３０が備えるＲＡＭ上に確保される。その他の変数についても同様である。

（図４：ステップＳ４０２）
演算部１３０は、ＤＡコンバータ１２０に対し、変数ＴＧＶＣＮの値に相当するアナログのテスト用電圧を出力するよう指示する。ＤＡコンバータ１２０は、その指示にしたがって、アナログのテスト用電圧を第１ＡＤコンバータ１３１に出力する。

（図４：ステップＳ４０３）
演算部１３０は、第１ＡＤコンバータ１３１を介して、ＤＡコンバータ１２０が出力するテスト用電圧のデジタル変換値を取得し、変数ＶＣＮに格納する。ここで「Ｎ」は、ＴＧＶＣＮの値に対応する添字である。ＴＧＶＣＮの１番目の値に対応する変数をＶＣ１、以下同様にＶＣ２、ＶＣ３、・・・とする。

（図４：ステップＳ４０４）
演算部１３０は、ＥＥＰＲＯＭ１４０上の記憶領域ＶＣＮＭＥＭに格納した値を読み出し、変数ＶＣＮＫに格納する。添字Ｎについては変数ＶＣＮと同様である。

（図４：ステップＳ４０５）
演算部１３０は、変数ＶＣＮの値と変数ＶＣＮＫの差分を求め、変数ＤＶＣＮに格納する。添字Ｎについては変数ＶＣＮと同様である。

（図４：ステップＳ４０６）
演算部１３０は、判定閾値ＤＶＣＮＣＨＫＭＥＭの値をＥＥＰＲＯＭ１４０から読み出し、変数ＤＶＣＮＣＨＫに格納する。判定閾値ＤＶＣＮＣＨＫＭＥＭは、ＤＡコンバータ１２０のテスト用電圧値が調整モード時の値から大きく逸脱していないかをチェックするための閾値である。ＤＶＣＮＣＨＫＭＥＭは、変数ＴＧＶＣＮの個数と同数だけあらかじめＥＥＰＲＯＭ１４０に格納しておく。

（図４：ステップＳ４０７）
演算部１３０は、変数ＤＶＣＮＣＨＫの値（＝現在のＴＧＶＣＮに対応する判定閾値）が変数ＤＶＣＮの絶対値（＝現在のＴＧＶＣＮに対応するテスト用電圧値の差分）よりも大きいか否かを判定する。変数ＤＶＣＮＣＨＫの値のほうが大きければステップＳ４０８へ進み、それ以外であればステップＳ４０９へ進む。

（図４：ステップＳ４０８）
ステップＳ４０７において、変数ＤＶＣＮＣＨＫの値のほうが大きい場合、ＤＡコンバータ１２０が出力するテスト用電圧（＝ＴＧＶＣＮ）は、調整モード時の値から大きく逸脱してはいないことになる。演算部１３０は、変数ＤＶＣＮＮＧの値に０をセットする。この変数は、現在のＴＧＶＣＮについて、ＤＡコンバータ１２０と第１ＡＤコンバータ１３１からなるＡＤ入力系統に異常があるか否かを表すフラグ変数である。同変数が０のときは異常なし、１のときは異常ありを示す。

（図４：ステップＳ４０９）
ステップＳ４０７において、変数ＤＶＣＮＣＨＫの値が変数ＤＶＣＮの絶対値以下である場合、ＤＡコンバータ１２０が出力するテスト用電圧は、調整モード時の値から大きく逸脱していることになる。演算部１３０は、変数ＤＶＣＮＮＧの値に１をセットする。

（図４：ステップＳ４１０）
演算部１３０は、ＴＧＶＣＮの値がＤＡコンバータ１２０に出力させる上限規定値（ここでは５（Ｖ））以上に達しているか否かを判定する。上限規定値以上に達していれば本動作フローを終了し、達していなければステップＳ４０１に戻って同様の処理を繰り返す。

以上、本実施の形態２における車載制御装置１００および演算部１３０の通常動作時の動作フローを説明した。ステップＳ４０７〜Ｓ４０９において変数ＤＶＣＮＮＧに１をセットした後は、実施の形態１と同様に、その旨を車載制御装置１００または演算部１３０の外部に報知する報知信号などを出力するようにしてもよい。また、いずれのアナログ電圧値において異常が発生したかが個別に分かるように、ＤＶＣ１ＮＧ〜ＤＶＣＮＮＧを全て出力するようにしてもよい。

以上のように、本実施の形態２によれば、ＤＡコンバータ１２０が出力する複数のアナログ電圧について異常検出を行うので、実施の形態１よりも広い電圧値範囲で異常検出を行うことができる。

＜実施の形態３＞
実施の形態１〜２では、図３または図４の動作フローを所定時間間隔で開始することを説明した。本発明の実施の形態３では、ＡＤ入力系統の異常検出を所定の時間間隔毎に周期的に実行するための具体的な動作例を説明する。その他の構成は、実施の形態１〜２と同様である。

図５は、本実施の形態３における、演算部１３０の通常動作時の動作フローである。以下、図５の各ステップについて説明する。なお、図５の動作フローに先立ち、調整モードの動作をあらかじめ実行しておくものとする。

（図５：ステップＳ５００）
演算部１３０は、例えば所定の時間間隔（例：１０ｍｓ毎）、または演算部１３０の起動時に本動作フローを開始する。

（図５：ステップＳ５０１）
演算部１３０は、変数ＦＶＣＮＣＨＫを初期化する。変数ＦＶＣＮＣＨＫを格納する記憶領域は、演算部１３０が備えるＲＡＭ上に確保される。その他の変数についても同様である。

（図５：ステップＳ５０２）
演算部１３０は、変数ＴＭＶＣＮＣＨＫの値を１加算する。変数ＴＭＶＣＮＣＨＫの値は、本動作フローが終了しても保存される。

（図５：ステップＳ５０３）
演算部１３０は、変数ＴＭＶＣＮＣＨＫの値が１０に達しているか否かを判定する。１０に達していればステップＳ５０４へ進み、達していなければ本動作フローを終了する。

（図５：ステップＳ５０４）
演算部１３０は、変数ＴＭＶＣＮＣＨＫの値が１０に達している場合は、本動作フローを１０回実行することによって相当する時間が経過したものと判断し、変数ＦＶＣＮＣＨＫの値を１にセットし、変数ＴＭＶＣＮＣＨＫを初期化する。

（図５：ステップＳ５０５）
演算部１３０は、図３または図４いずれかで説明した、ＡＤ入力系統の異常検出処理を実行する。これにより、所定時間間隔で図３または図４の処理を実行することができる。

（図５：ステップＳ５０５：補足）
本ステップにおいて、図４で説明した動作フローを実行する場合は、必ずしも図４のステップＳ４１０においてステップＳ４０１に戻る必要はない。これに代えて、ステップＳ４０１においてセットした変数ＴＧＶＣＮの値を図４の動作フロー終了後も保存しておき、図４の動作フローを所定時間間隔で実行する毎に、変数ＴＧＶＣＮの値が１ずつ増加するようにしておく。ステップＳ４１０で「ＹＥＳ」に進むときは変数ＴＧＶＣＮの値を初期化し、「ＮＯ」に進むときは図４の動作フローをそのまま終了する。

以上のように、本実施の形態３によれば、所定時間間隔毎にＡＤ入力系統の異常検出を行うことができるので、車載制御装置１００の信頼性を高めることができる。特に、車載制御装置１００または演算部１３０の起動時のみならず、動作開始後も常時異常検出を行うことができるので、動作中に発生する故障などに対する安全性を高めることができる。

＜実施の形態４＞
本発明の実施の形態４では、所定範囲内の電圧値のみ異常検出の対象とする動作例を説明する。その他の構成は、実施の形態１〜３いずれかと同様である。

図６は、異常検出の対象とする電圧範囲を示す図である。例えば、第１ＡＤコンバータ１３１（または第２ＡＤコンバータ１３２）が０〜５Ｖの範囲内のアナログ電圧をデジタル値に変換することができる場合、必ずしもその全範囲において異常検出を行う必要はなく、重要な値範囲のみ異常検出を行うようにしてもよい。１例として、２．５Ｖを中心に１〜４Ｖの範囲内でのみ異常検出を行う、などが考えられる。

異常検出範囲を所定範囲内に限定する場合、例えば図４の動作フローにおいて、変数ＴＧＶＣＮの初期値を異常検出範囲の下限値とし、ステップＳ４１０の上限規定値を異常検出範囲の上限値とすればよい。同様に、調整モード実行時にＥＥＰＲＯＭ１４０に格納しておくＤＶＣＮＣＨＫＭＥＭの値も、対応する個数のみ準備しておけばよい。

以上のように、本実施の形態４によれば、重点的に異常検出を行う必要がある電圧価範囲のみ異常検出を実行し、その他の電圧値については異常検出を行わない。これにより、車載制御装置１００および演算部１３０の信頼性を維持するとともに、異常検出を実行しない電圧値範囲については演算負荷を低減することができる。

＜実施の形態５＞
実施の形態１〜４では、ＤＡコンバータ１２０〜第１ＡＤコンバータ１３１（または第２ＡＤコンバータ１３２）からなるＡＤ入力系統に異常が発生しているか否かを検出する手法を説明した。本発明の実施の形態５では、複数のＡＤ入力系統を有する車載制御装置１００について、各ＡＤ入力系統の異常検出結果を用いて、故障箇所をより詳細に特定する手法を説明する。各ＡＤ入力系統の異常検出手法その他の構成は、実施の形態１〜４いずれかと同様である。

図７は、本実施の形態５における、演算部１３０の通常動作時の動作フローである。以下、図７の各ステップについて説明する。なお、図７の動作フローに先立ち、調整モードの動作をあらかじめ実行しておくものとする。

（図７：ステップＳ７００）
演算部１３０は、例えば所定の時間間隔（例：１００ｍｓ毎）、または演算部１３０の起動時に本動作フローを開始する。

（図７：ステップＳ７０１〜Ｓ７０２）
演算部１３０は、図３〜図６（実施の形態１〜４）いずれかで説明した手法を用いて、ＤＡコンバータ１２０〜第１ＡＤコンバータ１３１よりなるＡＤ入力系統と、ＤＡコンバータ１２０〜第２ＡＤコンバータ１３２よりなるＡＤ入力系統の、異常検出を実行する。それぞれの検出結果は、変数ＤＶＣ１ＮＧとＤＶＣ２ＮＧに格納される。

（図７：ステップＳ７０３）
演算部１３０は、変数ＤＶＣ１ＮＧの値と変数ＤＶＣ２ＮＧの値がともに１であるか否かを判定する。ともに１であればステップＳ７０４へ進み、それ以外であればステップＳ７０５へ進む。

（図７：ステップＳ７０４）
演算部１３０は、ＤＡコンバータ１２０が故障していると判断し、変数ＴＧＶＣＮＮＧに１をセットする。変数ＴＧＶＣＮＮＧを格納する記憶領域は、演算部１３０が備えるＲＡＭ上に確保される。その他の変数についても同様である。

（図７：ステップＳ７０４：補足）
第１ＡＤコンバータ１３１と第２ＡＤコンバータ１３２が同時に故障する可能性は低いため、これらについて同時に異常を検出した場合は、前段部分で異常が発生していると考えられる。そこで本ステップでは、各ＡＤコンバータの前段に配置されているＤＡコンバータ１２０が故障しているものと判断することにした。

（図７：ステップＳ７０５）
演算部１３０は、変数ＤＶＣ１ＮＧの値と変数ＤＶＣ２ＮＧの値が等しいか否かを判定する。等しい場合は各変数の値がともに０であり、異常は発生していないため、本動作フローを終了する。等しくない場合はステップＳ７０６へ進む。

（図７：ステップＳ７０６）
演算部１３０は、変数ＤＶＣ１ＮＧの値が１であるか否かを判定する。１である場合はステップＳ７０７へ進み、１でない場合はステップＳ７０８へ進む。

（図７：ステップＳ７０７）
演算部１３０は、第１ＡＤコンバータ１３１に異常が発生しているものと判断し、変数ＡＤ１ＮＧに１をセットする。

（図７：ステップＳ７０８）
演算部１３０は、第２ＡＤコンバータ１３２に異常が発生しているものと判断し、変数ＡＤ２ＮＧに１をセットする。

（図７：ステップＳ７０７〜Ｓ７０８：補足）
変数ＤＶＣ１ＮＧと変数ＤＶＣ２ＮＧいずれか一方のみに１がセットされている場合、ステップＳ７０４とは異なり、ＤＡコンバータ１２０には異常が生じていないと考えられる。そこでステップＳ７０７〜Ｓ７０８では、いずれかのＡＤコンバータに異常が発生していると判断することにした。

以上のように、本実施の形態５によれば、複数のＡＤ入力系統を有する車載制御装置１００および演算部１３０について、いずれのＡＤ入力系統に異常が発生しているかを検出することができる。

また、本実施の形態５によれば、複数のＡＤコンバータに同時に異常が発生する可能性は低いという前提の下、ＤＡコンバータ１２０に異常が発生したのか、それともいずれかのＡＤコンバータに異常が発生したのかを判断することができる。これにより、異常箇所をより詳細に特定することができ、異常に対して迅速に適切な措置をとることができる。

＜実施の形態６＞
以上の実施の形態１〜５では、各ＡＤコンバータは演算部１３０の一部として構成されていることを説明したが、必ずしもＡＤコンバータと演算部１３０を一体的に構成する必要はない。また、ＡＤコンバータの数は任意でよい。

以上の実施の形態１〜５において、ＤＡコンバータ１２０は演算部１３０から指示されたアナログ電圧を出力することを説明したが、ＤＡコンバータ１２０自体の構成は任意でよい。例えば、分圧回路を用いてＤＡコンバータ１２０と同様の機能を発揮する機能部を構成することもできる。

１００：車載制御装置、１１０：基準電源、１２０：ＤＡコンバータ、１３０：演算部、１３１：第１ＡＤコンバータ、１３２：第２ＡＤコンバータ、１３３：ＢＵＳ出力、１３４：ＤＯ出力、１４０：ＥＥＰＲＯＭ、１５０：パワートランジスタ。

Claims (8)

1. アナログ電圧をデジタル出力に変換するＡＤコンバータと、
   前記ＡＤコンバータにアナログ電圧を出力するアナログ電圧出力部と、
   前記アナログ電圧出力部が出力するアナログ電圧をデジタル変換したデジタル変換値を基準値として記憶する記憶部と、
   前記アナログ電圧出力部が出力するアナログ電圧をデジタル変換したデジタル値と前記記憶部が記憶している前記基準値の差分を計算する演算部と、
   を備え、
   前記演算部は、
   前記アナログ電圧出力部が出力するアナログ電圧に対応する前記基準値を前記記憶部より読み取って前記差分を計算し、
   その差分が所定閾値より大きいときは前記ＡＤコンバータまたは前記アナログ電圧出力部に異常が発生しているものと判断する
   ことを特徴とする車載制御装置。
2. 前記演算部は、
   調整モードに移行すべき旨の指示信号を受け取ると、
   前記アナログ電圧出力部が出力するアナログ電圧を前記ＡＤコンバータに入力してそのデジタル変換値を取得し、そのデジタル変換値を前記記憶部に格納する
   ことを特徴とする請求項１記載の車載制御装置。
3. 前記アナログ電圧出力部は、
   複数の異なる値のアナログ電圧を出力し、
   前記記憶部は、
   前記アナログ電圧出力部が出力する複数の異なる値のアナログ電圧それぞれに対応する前記基準値を記憶し、
   前記演算部は、
   前記アナログ電圧出力部が出力する複数の異なる値のアナログ電圧を前記ＡＤコンバータに入力してそれぞれのデジタル変換値を取得し、
   それぞれのデジタル変換値と対応する前記基準値との差分を計算し、
   その差分が所定閾値より大きいときは前記ＡＤコンバータまたは前記アナログ電圧出力部に異常が発生しているものと判断する
   ことを特徴とする請求項１記載の車載制御装置。
4. 前記アナログ電圧出力部は、所定時間間隔ごとに異なる値のアナログ電圧を出力する
   ことを特徴とする請求項３記載の車載制御装置。
5. 前記アナログ電圧出力部は、
   所定の上限値と下限値の間の範囲内でアナログ電圧を出力する
   ことを特徴とする請求項３記載の車載制御装置。
6. 複数の前記ＡＤコンバータを備え、
   前記アナログ電圧出力部は、
   複数の前記ＡＤコンバータそれぞれに対して個別にアナログ電圧を出力する
   ことを特徴とする請求項１記載の車載制御装置。
7. 前記演算部は、
   前記アナログ電圧出力部が出力するアナログ電圧を複数の前記ＡＤコンバータにデジタル変換させ、それぞれのデジタル変換値について前記差分を計算し、
   前記所定閾値より大きい前記差分が２以上あるときは、前記アナログ電圧出力部に異常が発生しているものと判断する
   ことを特徴とする請求項６記載の車載制御装置。
8. 前記演算部は、
   前記アナログ電圧出力部が出力するアナログ電圧を複数の前記ＡＤコンバータにデジタル変換させ、それぞれのデジタル変換値について前記差分を計算し、
   前記所定閾値より大きい前記差分が１つのみであるときは、その差分に対応する前記ＡＤコンバータに異常が発生しているものと判断する
   ことを特徴とする請求項６記載の車載制御装置。

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