JP2013169851A - Electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、入力手段の入力状態を検出する2つのセンサからの信号を利用して制御対象を制御する電子装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic device that controls a control target using signals from two sensors that detect an input state of an input means.
従来、入力手段の入力状態を検出する2つのセンサからの信号を利用して制御対象を制御する電子装置として、下記特許文献1に開示される二重系センサを有するスロットル制御装置が知られている。このスロットル制御装置は、アクセルペダルの操作量を検出してアクセルセンサ出力を出力する二重系センサとして、第1のアクセルセンサと第2のアクセルセンサとを備えている。そして、第1のアクセルセンサからのセンサ出力と、第2のアクセルセンサからのセンサ出力とを、正常出力域の上限値および正常出力域の下限値と比較することによって、センサ出力が正常出力域の範囲外となる異常か否かの判定が実施される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electronic device that controls an object to be controlled using signals from two sensors that detect an input state of an input unit, a throttle control device having a dual system sensor disclosed in
ところで、車両のEV(Electric Vehicle)化により、制御対象となる車載機器、例えば、駆動用モータ等の配置の自由度が向上することから、制御対象と、この制御対象を制御する電子装置に制御用情報を入力する入力手段(例えば、アクセルペダル)とが離れた位置に配置される場合がある。この場合、入力手段および制御対象を電気的に接続するハーネス(電源線、グランド線および信号線等)のハーネス長が長くなる。特に、アクセルペダルのように重要な入力手段には、上述のように2つのセンサを用いるために2倍の数のハーネスが必要となり、ハーネス長が長くなることにより軽量化および小型化が困難になるだけでなく、配線作業性等の悪化により製造コストも増大してしまう。 By the way, the EV (Electric Vehicle) of the vehicle improves the degree of freedom of arrangement of on-vehicle equipment to be controlled, for example, a drive motor, etc., so that the control target and the electronic device that controls the control target are controlled. There is a case where an input means (for example, an accelerator pedal) for inputting business information is disposed at a position away from the input means. In this case, the harness length of the harness (power supply line, ground line, signal line, etc.) that electrically connects the input means and the controlled object becomes long. In particular, an important input means such as an accelerator pedal requires twice as many harnesses as described above in order to use two sensors. As the harness length becomes longer, it is difficult to reduce weight and size. In addition, the manufacturing cost increases due to the deterioration of wiring workability and the like.
また、従来、モノコック構造であった車体が、EV化等により複数のフレームに分割される構造が考えられ、制御対象と入力手段とがそれぞれ異なるフレームに搭載される場合には、各ハーネスの配線端に中継コネクタをそれぞれ設ける必要がある。この場合、上述のように2つのセンサを用いるために2倍の数のハーネスを採用すると、中継コネクタも2倍必要となるという問題がある。 In addition, a structure in which a vehicle body that has conventionally been a monocoque structure is divided into a plurality of frames by EV conversion or the like, and when the control target and the input means are mounted on different frames, wiring of each harness is possible. It is necessary to provide a relay connector at each end. In this case, there is a problem that if a double number of harnesses are used to use two sensors as described above, twice the number of relay connectors is required.
一方、車両に搭載される複数の車載機器のように、多くの制御対象機器が搭載されていることから、各制御対象機器に対する通信手段として多重通信バスが採用される場合がある。そこで、この多重通信バスを入力手段と制御対象との間の通信に利用することで、ハーネス数を削減することができる。しかしながら、多重通信バスを利用する場合には、当該多重通信バスが共用される他の機器での通信状況に応じて制御遅れが生じてしまう。このため、高精度の制御が求められるために制御遅れが許容されにくい制御通信には、多重通信バスを利用することができないという問題がある。また、このような制御遅れを解消するため多重通信バスの伝達保証時間の規定等を設けるとその分コスト増になるという問題がある。 On the other hand, since many control target devices are mounted like a plurality of in-vehicle devices mounted on a vehicle, a multiplex communication bus may be employed as a communication means for each control target device. Therefore, the number of harnesses can be reduced by using this multiplex communication bus for communication between the input means and the controlled object. However, when a multiplex communication bus is used, a control delay occurs depending on the communication status of other devices that share the multiplex communication bus. For this reason, there is a problem that a multiplex communication bus cannot be used for control communication in which control delay is difficult to allow because high-precision control is required. Further, in order to eliminate such a control delay, there is a problem in that the cost increases if provision of the transmission guarantee time of the multiplex communication bus is provided.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ハーネス本数を削減し制御遅れを生じることなく制御対象を冗長性を持った安全なシステムにて制御し得る電子装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to control a controlled object with a redundant and safe system without reducing the number of harnesses and causing a control delay. It is an object of the present invention to provide an electronic device.
上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項1に記載の電子装置は、入力手段(2)の入力状態を検出する第1センサ(3)および第2センサ(4)からのそれぞれの信号を利用して制御対象(1)を前記入力状態に応じて制御する制御手段(11)を有する電子装置(10,10a)であって、前記第1センサからの第1信号は、専用線(5c)を介して前記制御手段に入力され、前記第2センサからの第2信号は、多重通信バス(8d)を介して前記制御手段に入力され、前記制御手段は、前記第1信号に応じて前記制御対象を制御し、前記第1信号および前記第2信号の比較結果に基づいて、前記第1信号および前記第2信号のいずれか一方の信号が異常であることを検出する異常信号検出手段(11)を備えることを特徴とする。
なお、特許請求の範囲および上記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。
In order to achieve the above object, an electronic device according to
In addition, the code | symbol in the parenthesis of a claim and the said means shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
請求項1の発明では、制御手段は、専用線を介して入力される第1信号に応じて制御対象を制御する。また、異常信号検出手段は、上記第1信号と多重通信バスを介して入力される第2信号との比較結果に基づいて、これら第1信号および第2信号のいずれか一方の信号が異常であることを検出する。 According to the first aspect of the present invention, the control means controls the controlled object in accordance with the first signal input via the dedicated line. Further, the abnormal signal detecting means detects that either one of the first signal and the second signal is abnormal based on a comparison result between the first signal and the second signal input via the multiplex communication bus. Detect that there is.
専用線を介して入力される第1信号には、多重通信バスを介して入力される第2信号のように制御遅れが生じないため、入力手段の入力状態を、専用線を介して入力される第1信号に基づいて検出することで、当該入力状態に応じて制御遅れを生じることなく制御対象を制御することができる。そして、入力手段の入力状態を第1信号および第2信号の双方にて別々に検出するので、これらの比較結果に基づいて両信号のいずれかの異常を検出可能な異常検出構成を実現することができる。さらに、第2信号は、多重通信バスを介して入力されるので、専用線を用いる場合と比較して、ハーネス本数を削減することができる。
したがって、ハーネス本数を削減し制御遅れを生じることなく制御対象を冗長性を持った安全なシステムにて制御することができる。
Since the first signal input via the dedicated line does not cause a control delay unlike the second signal input via the multiplex communication bus, the input state of the input means is input via the dedicated line. By detecting based on the first signal, the control target can be controlled without causing a control delay according to the input state. Since the input state of the input means is detected separately for both the first signal and the second signal, an abnormality detection configuration capable of detecting any abnormality of both signals based on the comparison result is realized. Can do. Furthermore, since the second signal is input via the multiplex communication bus, the number of harnesses can be reduced as compared with the case where a dedicated line is used.
Therefore, the number of harnesses can be reduced and the controlled object can be controlled by a safe system having redundancy without causing a control delay.
請求項2の発明のように、制御対象は、車両に搭載されて多重通信バスを共有する複数の車載機器の1つであってもよい。これにより、ハーネス本数を削減し制御遅れを生じることなく制御対象である車載機器を冗長性を持った安全なシステムにて制御することができる。
As in the invention of
請求項3の発明では、異常信号検出手段は、制御手段により制御対象を制御した直後の第1信号について第2信号と比較する。すなわち、異常判定結果を待つことなく第2信号と比較される前の入力直後の第1信号に応じて制御対象が制御されるため、第2信号と比較された後の第1信号に応じて制御対象を制御する場合と比較して、入力状態に応じた制御対象の応答性を向上することができる。なお、仮に異常な第1信号に応じて制御対象が制御される場合でも、その直後には当該異常が検出されるため、異常な第1信号による影響を確実に抑制することができる。
In the invention of
請求項4の発明では、異常信号検出手段は、第1信号の値がいずれかの閾値を超えたタイミングとこの閾値を第2信号の値が超えたタイミングとの差(以下、第1タイミング差という)、または、第1信号の値がいずれかの閾値を下回るタイミングとこの閾値を第2信号の値が下回るタイミングとの差(以下、第2タイミング差という)に基づいて、第1信号および第2信号のいずれか一方の信号が異常であることを検出する。 According to a fourth aspect of the present invention, the abnormal signal detecting means detects a difference between a timing at which the value of the first signal exceeds any threshold and a timing at which the value of the second signal exceeds the threshold (hereinafter referred to as a first timing difference). Or based on the difference between the timing at which the value of the first signal falls below any threshold and the timing at which the value of the second signal falls below this threshold (hereinafter referred to as the second timing difference). It is detected that one of the second signals is abnormal.
両信号がともに正常であれば、第2信号は、第1信号に僅かに遅れて同じように変化するため、第1タイミング差および第2タイミング差は、所定の期間内に収まることとなる。そこで、第1タイミング差および第2タイミング差のいずれかが上記所定の期間から外れるか否かを検出することで、上記異常を容易に検出することができる。 If both signals are normal, the second signal changes in the same way with a slight delay from the first signal, and therefore the first timing difference and the second timing difference are within a predetermined period. Therefore, the abnormality can be easily detected by detecting whether one of the first timing difference and the second timing difference is out of the predetermined period.
請求項5の発明では、検出変化量が変化量閾値を超えない場合、すなわち、入力状態が急激に変化しないことから信号の異常が想定されない場合には、制御手段により制御対象を制御した直後の第1信号について第2信号と比較されるため、請求項5の発明と同様に、入力状態に応じた制御対象の応答性を向上することができる。 In the invention of claim 5, when the detected change amount does not exceed the change amount threshold value, that is, when the signal state is not expected because the input state does not change abruptly, the control means immediately after controlling the control target. Since the first signal is compared with the second signal, the responsiveness of the controlled object according to the input state can be improved as in the invention of claim 5.
一方、検出変化量が変化量閾値を超える場合、すなわち、入力状態が急激に変化することから信号の異常が想定される場合には、制御手段により制御対象を制御する前の第1信号について第2信号と比較されるため、異常の可能性のある第1信号に基づく制御が確実に抑制されるので、安全性をより高めることができる。 On the other hand, when the detected change amount exceeds the change amount threshold value, that is, when a signal abnormality is assumed because the input state changes suddenly, the first signal before the control target is controlled by the control means is changed. Since it is compared with the two signals, the control based on the first signal that may be abnormal is surely suppressed, so that safety can be further improved.
請求項6の発明では、検出車速が所定の速度閾値以下である場合、すなわち、車両が低速走行している場合には、上記検出変化量にかかわらず、制御手段により制御対象を制御した直後の第1信号について第2信号と比較される。 In the invention of claim 6, when the detected vehicle speed is equal to or lower than the predetermined speed threshold value, that is, when the vehicle is traveling at a low speed, the control means immediately after controlling the control object regardless of the detected change amount. The first signal is compared with the second signal.
これにより、低速走行時のように入力状態が急激に変化しても安全性に関して影響が少ない運転状況であれば、異常判定結果を待つことなく第2信号と比較される前の入力直後の第1信号に応じて制御対象が制御されるため、安全性を低下させることなく入力状態に応じた制御対象の応答性を向上することができる。 As a result, even if the input state changes suddenly, such as during low-speed driving, if the driving situation has little impact on safety, the first immediately after input before being compared with the second signal without waiting for the abnormality determination result Since the controlled object is controlled according to one signal, the responsiveness of the controlled object according to the input state can be improved without deteriorating safety.
請求項7の発明のように、制御対象は、入力手段であるアクセルペダルの踏み込み量に応じて車輪の駆動力が制御されるモータが望ましい。これにより、アクセルペダルのように冗長性を持った安全なシステムでの制御が求められる入力手段であっても、その入力状態に応じて制御遅れを生じることなく駆動用のモータを冗長性を持った安全なシステムにて制御することができる。 As in the seventh aspect of the invention, the object to be controlled is preferably a motor in which the driving force of the wheel is controlled in accordance with the amount of depression of an accelerator pedal as input means. As a result, even for input means that require control in a safe system with redundancy such as an accelerator pedal, the drive motor has redundancy without causing a control delay depending on the input state. Can be controlled by a secure system.
請求項8の発明のように、制御対象は、入力手段であるブレーキペダルの踏み込み量に応じて車輪に発生させる制動力を制御するブレーキ装置が望ましい。これにより、ブレーキペダルのように冗長性を持った安全なシステムでの制御が求められる入力手段であっても、その入力状態に応じて制御遅れを生じることなく制動力を冗長性を持った安全なシステムにて制御することができる。 As in the invention of claim 8, the control object is preferably a brake device that controls the braking force generated on the wheel in accordance with the amount of depression of the brake pedal as input means. As a result, even if the input means requires control with a safe system with redundancy, such as a brake pedal, the braking force can be safely applied with redundancy without causing a control delay depending on the input state. Can be controlled by a simple system.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態に係る電子装置について、図面を参照して説明する。
図1に示す電子装置10は、電気自動車に搭載されて車輪に駆動力を伝達する駆動用モータ1をアクセルペダル2の踏み込み量に応じて駆動制御する装置であり、この電子装置10には、アクセルペダル2の踏み込み量を検出しその検出結果に応じた検出信号を当該電子装置10に出力する2つのセンサ(以下、第1アクセルセンサ3および第2アクセルセンサ4という)が電気的に接続されている。本実施形態では、このようにセンサを2つ設ける二重系センサを適用することにより、電子装置10等の信頼性を向上させている。なお、駆動用モータ1は、特許請求の範囲に記載の「制御対象」の一例に相当し、アクセルペダル2は、特許請求の範囲に記載の「入力手段」の一例に相当し得る。また、第1アクセルセンサ3は、特許請求の範囲に記載の「第1センサ」の一例に相当し、第2アクセルセンサ4は、特許請求の範囲に記載の「第2センサ」の一例に相当し得る。
[First Embodiment]
Hereinafter, an electronic device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
An
第1アクセルセンサ3および第2アクセルセンサ4は、アクセルペダル2の近傍、すなわち、車両の運転席前側に配置されており、駆動用モータ1および電子装置10は、車両後方に配置されている。このため、第1アクセルセンサ3は、専用線(じか線)5a〜5cおよび中継コネクタ6a,6bを介して、その検出信号(以下、第1信号という)を出力可能に、電子装置10に電気的に接続されている。また、第2アクセルセンサ4は、専用線8aを介して他の電子装置7に電気的に接続され、この他の電子装置7は、多重通信バス8b〜8dおよび中継コネクタ9a,9bを介して、電子装置10に電気的に接続されている。なお、他の電子装置は、第2アクセルセンサ4から受信したアナログ値をデジタル値に変換した上で多重通信バス8b〜8dへ信号を出力している。すなわち、第2アクセルセンサ4は、専用線8aと多重通信バス8b〜8dおよび中継コネクタ9a,9bを介して、その検出信号(以下、第2信号という)を出力可能に、電子装置10に電気的に接続されている。
The
次に、電子装置10の構成について説明する。
電子装置10は、主に、全体制御を司る制御回路11と、この制御回路11により制御される駆動回路12とを備えている。制御回路11は、CPU、ROMおよびRAMなどから構成されたマイクロコンピュータおよび周辺回路などから構成されており、上述した第1信号および第2信号等に応じて後述する駆動制御処理を実施して駆動回路12を制御する。駆動回路12は、制御回路11から入力される制御信号に応じて駆動用モータ1を駆動制御する回路であり、上記制御信号に応じてバッテリ(図示略)からの駆動電力を駆動用モータ1に供給するように構成されている。なお、駆動回路12と駆動用モータ1との間に電圧を昇圧する他の駆動回路が接続されている構成でも良い。
Next, the configuration of the
The
第1アクセルセンサ3からの第1信号は、アナログ入力部13にて取得され、AD変換部14にてデジタル値に変換されて制御回路11に入力される。また、第2アクセルセンサ4からの第2信号は、デジタル入力部15にて取得された各信号から抽出部16にて抽出されて、制御回路11に入力される。
The first signal from the
次に、制御回路11にて実施される駆動用モータ1の駆動制御処理について、図2を用いて説明する。図2は、第1実施形態における駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。
イグニッションスイッチ等の操作に応じて駆動用モータ1に駆動電力を供給可能な状態になると、制御回路11にて駆動制御処理が開始され、まず、ステップS101に示すアナログ値入力処理がなされ、第1アクセルセンサ3からの第1信号が、専用線5a〜5c等を介してアナログ入力部13にて取得されAD変換部14にてデジタル値に変換されて、制御回路11に入力される。そして、ステップS103に示す制御信号出力処理がなされ、上記第1信号に応じて設定された制御信号が駆動回路12に出力される。これにより、駆動回路12では、入力された制御信号に応じた駆動電力が駆動用モータ1に供給される。このように、駆動用モータ1が上記駆動信号に応じて回転駆動することで、アクセルペダル2の踏み込み量に応じた駆動用モータ1の駆動が実現される。
Next, the drive control process of the
When the drive power can be supplied to the
上述のように、制御信号を出力した後、ステップS105に示すデジタル値入力処理がなされる。この処理では、第2アクセルセンサ4からの第2信号が、多重通信バス8b〜8d等を介してデジタル入力部15にて取得された各信号から抽出部16にてデジタル値として抽出されて、制御回路11に入力される。
As described above, after the control signal is output, the digital value input process shown in step S105 is performed. In this process, the second signal from the
このように、第2アクセルセンサ4からの第2信号が入力されると、ステップS107に示す比較処理がなされる。この処理では、ステップS103にて出力された制御信号に対応する第1信号の値、すなわち、駆動用モータ1を駆動制御した直後の第1信号の値(電圧値)と、ステップS105にて入力された第2信号の値(電圧値)とが比較されて、その差が比較結果として算出される。
Thus, when the second signal from the
続いて、ステップS109に示す判定処理にて、上述のように算出された差が予め設定される所定値以内であるか否かについて判定される。ここで、第1アクセルセンサ3および第2アクセルセンサ4等に異常がなく、第1信号の値と第2信号の値との差が上記所定値以内であれば、両信号は異常でないと判定される(S109でNo)。そして、イグニッションスイッチ等の操作に応じて駆動用モータ1が停止されるまで、ステップS111にてNoと判定されて、ステップS101からの処理が繰り返される。なお、ステップS107に示す比較処理およびステップS109に示す判定処理を実施する制御回路11は、特許請求の範囲に記載の「異常信号検出手段」の一例に相当し得る。
Subsequently, in the determination process shown in step S109, it is determined whether or not the difference calculated as described above is within a predetermined value set in advance. Here, if there is no abnormality in the
一方、例えば、第1アクセルセンサ3に異常が生じたために、第1信号の値と第2信号の値との差が上記所定値を超えてしまうと、両信号の少なくともいずれかが異常であると判定される(S109でYes)。また、第2アクセルセンサ4に異常が生じたために、第1信号の値と第2信号の値との差が上記所定値を超えてしまう場合も、同様に異常と判定される。この場合には、ステップS113に示す退避走行処理がなされ、退避走行として、例えば、駆動用モータ1の駆動が制限されるように上記駆動信号が設定され、安全性が確保される。
On the other hand, for example, when the difference between the value of the first signal and the value of the second signal exceeds the predetermined value due to an abnormality in the
以上説明したように、本実施形態に係る電子装置10では、制御回路11は、専用線5c等を介して入力される第1信号に応じて駆動用モータ1を駆動制御する。また、制御回路11は、上記第1信号と、多重通信バス8d等を介して入力される第2信号との比較結果に基づいて、これら第1信号および第2信号のいずれか一方の信号が異常であることを検出する。
As described above, in the
専用線5c等を介して入力される第1信号には、多重通信バス8d等を介して入力される第2信号のように制御遅れが生じないため、アクセルペダル2の踏み込み量を、専用線5c等を介して入力される第1信号に基づいて検出することで、当該踏み込み量に応じて制御遅れを生じることなく駆動用モータ1を制御することができる。そして、アクセルペダル2の踏み込み量を第1信号および第2信号の双方にて別々に検出するので、これらの比較結果に基づいて両信号のいずれかの異常を検出可能な異常検出構成を実現することができる。さらに、第2信号は、多重通信バス8d等を介して入力されるので、専用線を用いる場合と比較して、ハーネス本数を削減することができる。
したがって、ハーネス本数を削減し制御遅れを生じることなく駆動用モータ1を冗長性を持った安全なシステムにて制御することができる。
Since the first signal input through the
Therefore, the number of harnesses can be reduced and the
特に、上記比較処理では、制御回路11により駆動用モータ1を制御した直後の第1信号について第2信号と比較される。すなわち、異常判定結果を待つことなく第2信号と比較される前の入力直後の第1信号に応じて駆動用モータ1が制御されるため、第2信号と比較された後の第1信号に応じて駆動用モータ1を制御する場合と比較して、アクセルペダル2の踏み込み量に応じた駆動用モータ1の応答性を向上することができる。なお、仮に異常な第1信号に応じて駆動用モータ1が制御される場合でも、その直後には当該異常が検出されるため、異常な第1信号による影響を確実に抑制することができる。
In particular, in the comparison process, the first signal immediately after the
また、制御対象は、入力手段であるアクセルペダル2の踏み込み量に応じて車輪の駆動力が制御される駆動用モータ1であり、アクセルペダル2のように冗長性を持った安全なシステムでの制御が求められる入力手段であっても、その入力状態に応じて制御遅れを生じることなく駆動用モータ1を冗長性を持った安全なシステムにて制御することができる。
Further, the control target is a driving
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る電子装置について図3および図4を参照して説明する。図3は、第2実施形態に係る電子装置の概略構成を示すブロック図である。図4は、第2実施形態における駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。
本第2実施形態に係る電子装置10aは、車速センサ20を新たに採用し、駆動制御処理における安全性および応答性を適切に向上させるため、駆動制御処理を図2に示すフローチャートに代えて図4に示すフローチャートに基づいて実施する点が、上記第1実施形態に係る電子装置と主に異なる。したがって、第1実施形態の電子装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, an electronic device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the electronic device according to the second embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing a flow of drive control processing in the second embodiment.
The
図3に示すように、電子装置10aは、車両の車速Vを検出する車速センサ20からの車速信号を制御回路11に入力する入力部17を備えている。そして、本実施形態における駆動制御処理では、安全性を高めるために、第1信号が急激に変化する場合には、駆動用モータ1を制御する前の第1信号について第2信号と比較して異常判定がなされる。さらに、本実施形態における駆動制御処理では、応答性を高めるために、低速走行時には、第1信号の変化にかかわらず、駆動用モータ1を制御した直後の第1信号について第2信号と比較して異常判定がなされる。なお、車速センサ20は、特許請求の範囲に記載の「車速検出手段」の一例に相当し、車速Vは、特許請求の範囲に記載の「検出車速」の一例に相当し得る。
As shown in FIG. 3, the
以下、本実施形態において、制御回路11にて実施される駆動用モータ1の駆動制御処理について、図4に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
上記第1実施形態と同様に、制御回路11にて駆動制御処理が開始され、まず、ステップS201に示すアナログ値入力処理がなされ、第1アクセルセンサ3からの第1信号が、専用線5a〜5c等を介してアナログ入力部13にて取得されAD変換部14にてデジタル値に変換されて、制御回路11に入力される。
Hereinafter, in the present embodiment, the drive control process of the
As in the first embodiment, the drive control process is started in the
次に、ステップS203に示す判定処理にて、車両の車速Vが所定の速度閾値Vt以下であるか否かについて判定される。ここで、所定の速度閾値Voは、例えば、20km/hのように、低速走行とみなされる値に設定されており、車両の車速Vが所定の速度閾値Voを越える場合には、ステップS203にてNoと判定される。 Next, in the determination process shown in step S203, it is determined whether or not the vehicle speed V of the vehicle is equal to or less than a predetermined speed threshold value Vt. Here, the predetermined speed threshold value Vo is set to a value that is regarded as low-speed traveling, for example, 20 km / h. If the vehicle speed V of the vehicle exceeds the predetermined speed threshold value Vo, the process proceeds to step S203. Is determined as No.
次に、ステップS205に示す信号変化量算出処理がなされ、ステップS201にて入力された第1信号と、前回ステップS201にて入力された第1信号との差が変化量ΔSとして算出される。続いて、ステップS207に示す判定処理にて、上述のように算出された変化量ΔSが変化量閾値ΔSt未満であるか否かについて判定される。ここで、変化量閾値ΔStは、その変化量から第1信号が異常とみなされる値に設定されている。なお、上記信号変化量算出処理を実施する制御回路11は、特許請求の範囲に記載の「変化量検出手段」の一例に相当し、変化量ΔSは、特許請求の範囲に記載の「検出変化量」の一例に相当し得る。
Next, the signal change amount calculation process shown in step S205 is performed, and the difference between the first signal input in step S201 and the first signal input in the previous step S201 is calculated as the change amount ΔS. Subsequently, in the determination process shown in step S207, it is determined whether or not the change amount ΔS calculated as described above is less than the change amount threshold value ΔSt. Here, the change amount threshold value ΔSt is set to a value at which the first signal is regarded as abnormal based on the change amount. The
そして、変化量ΔSが変化量閾値ΔSt未満であれば(S207でYes)、ステップS209〜S215までの処理が、上記ステップS103〜S109までの処理と同様になされる。そして、ステップS215に示す比較処理にて算出された差が所定値以内であれば、両信号は異常でないと判定される(S215でNo)。そして、イグニッションスイッチ等の操作に応じて駆動用モータ1が停止されるまで、ステップS217にてNoと判定されて、ステップS201からの処理が繰り返される。一方、第1信号の値と第2信号の値との差が上記所定値を超えると(S215Yes)、ステップS219に示す退避走行処理にて上記ステップS113に示す退避走行処理と同様の処理がなされる。
If the change amount ΔS is less than the change amount threshold value ΔSt (Yes in S207), the processing from Steps S209 to S215 is performed in the same manner as the processing from Steps S103 to S109. If the difference calculated in the comparison process shown in step S215 is within a predetermined value, it is determined that both signals are not abnormal (No in S215). And it determines with No in step S217 until the
上述したステップS207に示す判定処理にて、変化量ΔSが変化量閾値ΔSt以上になると(S207でNo)、制御信号出力処理の前に、第2アクセルセンサ4からの第2信号がデジタル値として入力されるまで、ステップS221に示す判定処理にてNoとの判定が繰り返される。そして、第2信号が入力されることで(S221でYes)、ステップS223〜S227までの処理が、ステップS105〜S109までの処理と同様になされる。そして、ステップS225に示す比較処理にて算出された差が所定値以内であれば、両信号は異常でないと判定されて(S227でNo)、ステップS229に示す制御信号出力処理が、ステップS103に示す制御信号出力処理と同様になされる。一方、第1信号の値と第2信号の値との差が上記所定値を超えると(S227Yes)、ステップS219に示す退避走行処理にて上記ステップS113に示す退避走行処理と同様の処理がなされる。
If the change amount ΔS is equal to or greater than the change amount threshold value ΔSt in the determination process shown in step S207 described above (No in S207), the second signal from the
一方、車両の車速Vが所定の速度閾値Vt以下である場合には、ステップS203にてYesと判定されて、応答性を向上させるために、上記ステップS205,S207の処理を実施することなく、ステップS209以降の処理がなされる。 On the other hand, when the vehicle speed V of the vehicle is equal to or lower than the predetermined speed threshold value Vt, it is determined Yes in step S203, and without performing the processing of steps S205 and S207, in order to improve responsiveness, The process after step S209 is performed.
以上説明したように、本実施形態に係る電子装置10では、変化量ΔSが変化量閾値ΔStを超えない場合、すなわち、アクセルペダル2の踏み込み量が急激に変化しないことから第1信号の異常が想定されない場合には(S207でYes)、駆動用モータ1を制御した直後の第1信号について第2信号と比較されるため、上記第1実施形態と同様に、アクセルペダル2の踏み込み量に応じた駆動用モータ1の応答性を向上することができる。
As described above, in the
一方、変化量ΔSが変化量閾値ΔStを超える場合、すなわち、アクセルペダル2の踏み込み量が急激に変化することから第1信号の異常が想定される場合には(S207でNo)、駆動用モータ1を制御する前の第1信号について第2信号と比較されるため、異常の可能性のある第1信号に基づく制御が確実に抑制されるので、安全性をより高めることができる。
On the other hand, when the change amount ΔS exceeds the change amount threshold value ΔSt, that is, when the first signal abnormality is assumed because the depression amount of the
また、車速Vが所定の速度閾値Vt以下である場合、すなわち、車両が低速走行している場合には(S203でYes)、変化量ΔSにかかわらず、駆動用モータ1を制御した直後の第1信号について第2信号と比較される。
Further, when the vehicle speed V is equal to or lower than the predetermined speed threshold value Vt, that is, when the vehicle is traveling at a low speed (Yes in S203), the first time immediately after the
これにより、低速走行時のようにアクセルペダル2の踏み込み量が急激に変化しても安全性に関して影響が少ない運転状況であれば、異常判定結果を待つことなく第2信号と比較される前の入力直後の第1信号に応じて駆動用モータ1が制御されるため、安全性を低下させることなくアクセルペダル2の踏み込み量に応じた制御対象の応答性を向上することができる。
As a result, even if the amount of depression of the
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る電子装置について図5〜図8を参照して説明する。図5は、第3実施形態における異常判定処理の流れを示すフローチャートである。図6は、第1信号および第2信号が正常である場合を説明する説明図であり、図6(A)は、第1信号の波形図であり、図6(B)は、第2信号の波形図であり、図6(C)は、カウンタによるカウント状況を示す図である。図7は、第2信号が異常である場合を説明する説明図であり、図7(A)は、第1信号の波形図であり、図7(B)は、第2信号の波形図であり、図7(C)は、カウンタによるカウント状況を示す図である。図8は、第1信号が異常である場合を説明する説明図であり、図8(A)は、第1信号の波形図であり、図8(B)は、第2信号の波形図であり、図8(C)は、カウンタによるカウント状況を示す図である。
[Third Embodiment]
Next, an electronic device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of abnormality determination processing in the third embodiment. 6 is an explanatory diagram for explaining a case where the first signal and the second signal are normal, FIG. 6A is a waveform diagram of the first signal, and FIG. 6B is a diagram illustrating the second signal. FIG. 6C is a diagram showing a count state by a counter. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a case where the second signal is abnormal, FIG. 7A is a waveform diagram of the first signal, and FIG. 7B is a waveform diagram of the second signal. Yes, FIG. 7C is a diagram showing a count state by the counter. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a case where the first signal is abnormal, FIG. 8A is a waveform diagram of the first signal, and FIG. 8B is a waveform diagram of the second signal. Yes, FIG. 8C is a diagram showing a count state by the counter.
本第3実施形態に係る電子装置10は、駆動制御処理中の比較処理(S107)およびその比較結果を用いた異常判定処理(S109)に代えて、図5に示す異常判定処理を実施する点が、上記第1実施形態に係る電子装置と主に異なる。したがって、第1実施形態の電子装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
The
本実施形態にて実施される異常判定処理は、1または2以上設定される閾値に対して、第1信号の値がいずれかの閾値を超えたタイミングとこの閾値を第2信号の値が超えたタイミングとの差(以下、第1タイミング差ΔT1という)、または、第1信号の値がいずれかの閾値を下回るタイミングとこの閾値を第2信号の値が下回るタイミングとの差(以下、第2タイミング差ΔT2という)に基づいて、第1信号および第2信号のいずれか一方の信号が異常であることを検出する。当該異常判定処理は、上述した駆動制御処理から異常判定に関する部分を抽出した処理であって、その異常検出結果が駆動制御処理にて使用される処理として構成することができる。 The abnormality determination process performed in the present embodiment is the timing at which the value of the first signal exceeds any threshold with respect to a threshold value set to 1 or 2 and the value of the second signal exceeds this threshold value. Or the difference between the timing at which the value of the first signal falls below any threshold and the timing at which the value of the second signal falls below this threshold (hereinafter referred to as the first timing difference ΔT1). 2), it is detected that either one of the first signal and the second signal is abnormal. The abnormality determination process is a process in which a part related to abnormality determination is extracted from the drive control process described above, and the abnormality detection result can be configured as a process used in the drive control process.
具体的には、例えば、図6に例示するように、本実施形態では、第1信号の値Saおよび第2信号の値Sbと比較する閾値が、第1閾値S1t,第2閾値S2t,第3閾値S3tの3つ設定されている。そして、両信号がともに正常であれば、第2信号は、第1信号に僅かに遅れて同じように変化するため、第1タイミング差ΔT1および第2タイミング差ΔT2は、図6に示すように、所定の期間ΔTt内に収まる。 Specifically, for example, as illustrated in FIG. 6, in this embodiment, the threshold values to be compared with the value Sa of the first signal and the value Sb of the second signal are the first threshold value S1t, the second threshold value S2t, Three threshold values S3t are set. If both signals are normal, the second signal changes in the same way with a slight delay from the first signal, so that the first timing difference ΔT1 and the second timing difference ΔT2 are as shown in FIG. Within a predetermined period ΔTt.
すなわち、各閾値S1t〜S3tにて区分けされる領域、具体的には、図6に例示するように、第1閾値S1t未満の領域を第1領域E1、第1閾値S1t以上かつ第2閾値S2t未満の領域を第2領域E2、第2閾値S2t以上かつ第3閾値S3t未満の領域を第3領域E3、第3閾値S3t以上の領域を第4領域E4とすると、正常時には、第1信号の値Saが領域変化する場合には、所定の期間ΔTt以内に第2信号の値Sbも同じ領域に変化することとなる。 That is, the region divided by the thresholds S1t to S3t, specifically, as illustrated in FIG. 6, the region below the first threshold S1t is defined as the first region E1, the first threshold S1t or more and the second threshold S2t. If the region below the second region E2, the region above the second threshold S2t and below the third threshold S3t is the third region E3, and the region above the third threshold S3t is the fourth region E4, When the value Sa changes in the region, the value Sb of the second signal also changes into the same region within the predetermined period ΔTt.
一方、図7に示すように、第2信号が変化しない異常が生じると、第1タイミング差ΔT1および第2タイミング差ΔT2のいずれかが所定の期間ΔTtを超えることで、異常が検出される。すなわち、第1信号の値Saが領域変化して所定の期間ΔTt以内に第2信号の値Sbが同じ領域に変化しない場合には、異常が検出される。 On the other hand, as shown in FIG. 7, when an abnormality that does not change the second signal occurs, the abnormality is detected when either the first timing difference ΔT1 or the second timing difference ΔT2 exceeds the predetermined period ΔTt. That is, when the value Sa of the first signal changes in the region and the value Sb of the second signal does not change to the same region within the predetermined period ΔTt, an abnormality is detected.
また、図8に示すように、第1信号が変化しない異常が生じると、第2信号の値Sbのみがいずれかの閾値を超えるか下回り、計算上、第1タイミング差ΔT1および第2タイミング差ΔT2のいずれかが負の値になることで、異常が検出される。すなわち、第1信号の値Saが領域変化する前に第2信号の値Sbが領域変化する場合には、異常が検出される。 Also, as shown in FIG. 8, when an abnormality in which the first signal does not change occurs, only the value Sb of the second signal exceeds or falls below any threshold value, and the first timing difference ΔT1 and the second timing difference are calculated. An abnormality is detected when any of ΔT2 has a negative value. That is, an abnormality is detected when the value Sb of the second signal changes in the region before the value Sa of the first signal changes in the region.
以下、本実施形態において、制御回路11にて実施される異常判定処理について、図5に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
異常判定処理が開始され、第1信号の値Saおよび第2信号の値Sbが領域変化しない場合には、ステップS301,S303にてNoとの判定が繰り返される。そして、第1信号の値Saが、例えば、第1領域E1から第2領域E2に領域変化すると(S301でYes)、ステップS305に示すタイマ起動処理にて、領域変化の検出からの経過時間Tを計測するためのカウンタが開始される。
Hereinafter, the abnormality determination process performed by the
When the abnormality determination process is started and the value Sa of the first signal and the value Sb of the second signal do not change in region, the determination of No is repeated in steps S301 and S303. Then, when the value Sa of the first signal changes, for example, from the first area E1 to the second area E2 (Yes in S301), the elapsed time T from the detection of the area change in the timer activation process shown in step S305. The counter for measuring is started.
そして、ステップS307に示す判定処理にて、第2信号の値Sbが第1信号の値Saと同じ領域、この段階では、第2信号の値Sbが第2領域E2に領域変化したか否かについて判定される。ここで、第2信号の値Sbが同じ領域に領域変化していない場合には(S307でNo)、ステップS309に示す判定処理にて、上記カウンタから計測される経過時間Tが上記所定の期間ΔTt未満であるか否かについて判定され、経過時間Tが上記所定の期間ΔTt未満であれば、Yesと判定されて、上記ステップS307からの判定処理が繰り返される。 Then, in the determination process shown in step S307, whether or not the value Sb of the second signal is the same region as the value Sa of the first signal, at this stage, whether or not the value Sb of the second signal has changed to the second region E2. Is determined. Here, when the value Sb of the second signal has not changed to the same region (No in S307), the elapsed time T measured from the counter in the determination process shown in step S309 is the predetermined period. It is determined whether or not it is less than ΔTt. If the elapsed time T is less than the predetermined period ΔTt, it is determined Yes and the determination processing from step S307 is repeated.
そして、この繰り返し判定中に、第2信号の値Sbが、第1信号の値Saと同じ領域(この段階では、第2領域E2)に領域変化すると(S307でYes)、ステップS311にて、上述したカウンタが停止されて、両信号は正常であると判定される。 If the second signal value Sb changes to the same region (the second region E2 at this stage) as the first signal value Sa during this repeated determination (Yes in S307), in step S311, The above-described counter is stopped, and it is determined that both signals are normal.
一方、図7に例示するように、第2信号が変化しない異常が生じると、第1タイミング差ΔT1および第2タイミング差ΔT2のいずれかが所定の期間ΔTtを超え、経過時間Tが上記所定の期間ΔTt以上となる(S309でNo)。この場合には、ステップS313に示す異常検出処理がなされ、第2信号が異常であることが検出される。この異常検出結果に基づいて、上述した退避走行処理がなされることとなる。 On the other hand, as illustrated in FIG. 7, when an abnormality in which the second signal does not change occurs, one of the first timing difference ΔT1 and the second timing difference ΔT2 exceeds a predetermined period ΔTt, and the elapsed time T is equal to the predetermined time. It becomes more than period ΔTt (No in S309). In this case, the abnormality detection process shown in step S313 is performed, and it is detected that the second signal is abnormal. Based on this abnormality detection result, the above-described retreat travel process is performed.
また、図8に例示するように、第1信号が変化しない異常が生じると、第1タイミング差ΔT1および第2タイミング差ΔT2のいずれかが負の値になり、第1信号の値Saが領域変化する前に第2信号の値Sbが領域変化する(S303でYes)。この場合には、ステップS313に示す異常検出処理がなされ、第1信号が異常であることが検出される。この異常検出結果に基づいて、上述した退避走行処理がなされることとなる。 Further, as illustrated in FIG. 8, when an abnormality in which the first signal does not change occurs, either the first timing difference ΔT1 or the second timing difference ΔT2 becomes a negative value, and the value Sa of the first signal is a region. Before the change, the value Sb of the second signal changes in the region (Yes in S303). In this case, the abnormality detection process shown in step S313 is performed, and it is detected that the first signal is abnormal. Based on this abnormality detection result, the above-described retreat travel process is performed.
以上説明したように、本実施形態に係る電子装置10では、第1タイミング差ΔT1および第2タイミング差ΔT2に基づいて、第1信号および第2信号のいずれか一方の信号が異常であることを検出することで、上記異常を容易に検出することができる。
As described above, in the
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
(1)電子装置10,10aの制御対象は、入力手段であるアクセルペダル2の踏み込み量に応じて内燃機関への燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段であってもよい。これにより、アクセルペダルのように冗長性を持った安全なシステムでの制御が求められる入力手段であっても、その入力状態に応じて制御遅れを生じることなく燃料噴射量を冗長性を持った安全なシステムにて制御することができる。
In addition, this invention is not limited to said each embodiment, You may actualize as follows.
(1) The control target of the
(2)また、電子装置10,10aの制御対象は、入力手段であるブレーキペダルの踏み込み量に応じて車輪に発生させる制動力を制御するブレーキ装置であってもよい。これにより、ブレーキペダルのように冗長性を持った安全なシステムでの制御が求められる入力手段であっても、その入力状態に応じて制御遅れを生じることなく制動力を冗長性を持った安全なシステムにて制御することができる。
(2) Moreover, the control target of the
(3)また、電子装置10,10aの制御対象は、所定の入力手段の入力状態を検出する2つのセンサからのそれぞれの信号を利用して制御されて、車両に搭載されて多重通信バスを共有する複数の車載機器の1つであってもよい。これにより、ハーネス本数を削減し制御遅れを生じることなく制御対象である車載機器を冗長性を持った安全なシステムにて制御することができる。
(3) In addition, the controlled object of the
(4)また、電子装置10,10aの制御対象は、所定の入力手段の入力状態を検出する2つのセンサからのそれぞれの信号を利用して制御されて、当該電子装置が他の電子装置とともに組み込まれる装置に設けられる多重通信バスを共有する複数の機器の1つであってもよい。これにより、ハーネス本数を削減し制御遅れを生じることなく制御対象を冗長性を持った安全なシステムにて制御することができる。
(4) Moreover, the controlled object of the
(5)第1信号および第2信号の異常検出は、第1信号の値と第2信号の値との差や、第1タイミング差ΔT1および第2タイミング差ΔT2に基づいて実施されることに限らず、第1信号と第2信号とを比較した比較結果に基づいて実施してもよい。 (5) The abnormality detection of the first signal and the second signal is performed based on the difference between the value of the first signal and the value of the second signal, the first timing difference ΔT1 and the second timing difference ΔT2. However, the present invention is not limited to this, and may be performed based on a comparison result obtained by comparing the first signal and the second signal.
1…駆動用モータ(制御対象) 2…アクセルペダル(入力手段)
3…第1アクセルセンサ(第1センサ) 4…第2アクセルセンサ(第2センサ)
5a〜5c…専用線 8b〜8d…多重通信バス
10,10a…電子装置
11…制御回路(制御手段,異常信号検出手段,変化量検出手段) 12…駆動回路
20…車速センサ(車速検出手段)
S1t〜S3t…閾値 Sa…第1信号の値 Sb…第2信号の値
V…車速 Vt…速度閾値
ΔS…変化量(検出変化量) ΔSt…変化量閾値
ΔT1…第1タイミング差 ΔT2…第2タイミング差 ΔTt…所定の期間
DESCRIPTION OF
3 ... 1st accelerator sensor (1st sensor) 4 ... 2nd accelerator sensor (2nd sensor)
5a to 5c ...
S1t to S3t ... threshold value Sa ... value of first signal Sb ... value of second signal V ... vehicle speed Vt ... speed threshold value ΔS ... change amount (detection change amount) ΔSt ... change amount threshold value ΔT1 ... first timing difference ΔT2 ... second Timing difference ΔTt ... predetermined period
Claims (8)
前記第1センサからの第1信号は、専用線(5c)を介して前記制御手段に入力され、
前記第2センサからの第2信号は、多重通信バス(8d)を介して前記制御手段に入力され、
前記制御手段は、前記第1信号に応じて前記制御対象を制御し、
前記第1信号および前記第2信号の比較結果に基づいて、前記第1信号および前記第2信号のいずれか一方の信号が異常であることを検出する異常信号検出手段(11)を備えることを特徴とする電子装置。 Control means (1) for controlling the control object (1) according to the input state using the respective signals from the first sensor (3) and the second sensor (4) for detecting the input state of the input means (2). 11) an electronic device (10, 10a) having
The first signal from the first sensor is input to the control means via a dedicated line (5c),
The second signal from the second sensor is input to the control means via a multiplex communication bus (8d),
The control means controls the control object according to the first signal,
An abnormal signal detecting means (11) for detecting that either one of the first signal and the second signal is abnormal based on a comparison result between the first signal and the second signal. Electronic device characterized.
前記多重通信バスは、前記複数の車載機器により共有されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 The control object is one of a plurality of in-vehicle devices mounted on a vehicle,
The electronic device according to claim 1, wherein the multiplex communication bus is shared by the plurality of in-vehicle devices.
前記異常信号検出手段は、前記変化量検出手段により検出される検出変化量(ΔS)が第1信号の異常とみなされる変化量閾値(ΔSt)を超えない場合には、前記制御手段により前記制御対象を制御した直後の前記第1信号について前記第2信号と比較し、前記検出変化量が前記変化量閾値を超える場合には、前記制御手段により前記制御対象を制御する前の前記第1信号について前記第2信号と比較することを特徴とする請求項4に記載の電子装置。 A change amount detecting means (11) for detecting a change amount of the first signal;
When the detected change amount (ΔS) detected by the change amount detecting unit does not exceed the change amount threshold value (ΔSt) that is regarded as an abnormality of the first signal, the abnormal signal detecting unit performs the control by the control unit. The first signal immediately after controlling the object is compared with the second signal, and when the detected change amount exceeds the change amount threshold, the first signal before the control object is controlled by the control means The electronic device according to claim 4, wherein the electronic device is compared with the second signal.
前記異常信号検出手段は、前記車速検出手段により検出される検出車速が所定の速度閾値(Vt)以下である場合には、前記検出変化量にかかわらず、前記制御手段により前記制御対象を制御した直後の前記第1信号について前記第2信号と比較することを特徴とする請求項5に記載の電子装置。 Vehicle speed detecting means (20) for detecting the vehicle speed (V) of the vehicle;
When the detected vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is equal to or lower than a predetermined speed threshold (Vt), the abnormal signal detection means controls the control object by the control means regardless of the detected change amount. The electronic device according to claim 5, wherein the first signal immediately after is compared with the second signal.
前記制御対象は、前記アクセルペダルの踏み込み量に応じて車輪に駆動力を伝達するモータであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子装置。 The input means is an accelerator pedal,
The electronic device according to claim 1, wherein the control target is a motor that transmits a driving force to a wheel according to a depression amount of the accelerator pedal.
前記制御対象は、前記ブレーキペダルの踏み込み量に応じて車輪に発生させる制動力を制御するブレーキ装置であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子装置。 The input means is a brake pedal,
The electronic device according to claim 1, wherein the control target is a brake device that controls a braking force generated on a wheel according to a depression amount of the brake pedal.
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