JP2011147084A - 車載制御装置 - Google Patents
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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
【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。
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>
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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