JP2834808B2 - 自動車用制御装置 - Google Patents

自動車用制御装置

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JP2834808B2 JP1317638A JP31763889A JP2834808B2 JP 2834808 B2 JP2834808 B2 JP 2834808B2 JP 1317638 A JP1317638 A JP 1317638A JP 31763889 A JP31763889 A JP 31763889A JP 2834808 B2 JP2834808 B2 JP 2834808B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、自動車用制御装置に関し、特に、中央制
御部と各制御部をデータ伝送線で有機的に結合させ、自
動車の信頼性及び機能を向上させることに関するもので
ある。
［従来の技術］ 従来の自動車の電子制御装置は、例えば、エンジン、
変速機、ブレーキ、サスペンションなどが個別に制御さ
れており、それぞれの制御装置が、それぞれの制御に必
要なセンサを持ち、アクチュエータを駆動していた。こ
れに対し、それらの電子制御装置間でデータ通信を行
い、データを共用しようという考え方が、例えば、SAE
paper（エスエーイー・ペーパー）860390号、In−Vehic
le Networking−Serial Cnmunication Requiremets and
Directions,IEEE Spectrum June,1986 p53Coming fro
m Detroit;Networks on Wheels（イン・ビークル・ネッ
トワークーシリアル・コミュニケーション・リクワイア
メンツ・アンド・デイレクションズ、アイイーイーイー
・スペクトラム,1986年６月、53頁，カイング・クロム
・デトロイト；ネットワーク・オン・ウイールス）など
に記載されている。
第２図は従来の自動車用制御装置の構成例を示す。図
において、（１）は運転者が操作するスイッチ類、
（２）は自動車の走行状態を表示するインスツルメント
パネル、（３）はエンジン制御部で、（13）はそのセン
サ類、（４）は変速機制御部で、（14）はそのセンサ
類、（５）はサスペンション制御部で、（15）はそのセ
ンサ類、（６）はブレーキ制御部で、（16）はそのセン
サ類、（７）はトラクション制御部で、（17）はそのセ
ンサ類である。（８）は空気調和制御部、（９）はナビ
ゲーション部、（10）はトリップコンピュータ、（18）
はランプ類、（19）はミラー・窓用モータ、（20）はオ
ーヂィオ・ビジュアル機器、（21）はシートモータ、
（22）はワイパーモータ、（23）は診断部、（24）はア
クチュエータ（28）を駆動する信号を送るリアルタイム
バス、（25）は情報を送るインフォメーションバス、
（26）はスイッチやモーター類に信号を送るボデーコン
トロールバス、、（27）は前述の３つのバス（24,25,2
6）を結ぶゲートウエイ、（11）は前記各バス（24,25）
間の信号を変換する第１プロセッサ、（12）は前記各バ
ス（25），（26）間の信号を変換するための第２プロセ
ッサである。
従来の自動車用制御装置は前述したように構成されて
おり、以下に、その動作について説明する。まず、エン
ジン制御部（３）からトラクション制御部（７）までの
各制御部は、それぞれのセンサ類（13）〜（17）から信
号を受けてその値を使い、各制御部（３）〜（７）内で
演算を行って、リアルタイムバス（24）を経由して、そ
れぞれのアクチュエータ（28）を駆動する。一方、各セ
ンサ（13）〜（17）の信号は、インフォメーションバス
（25）にも送り出される。前記空気調和制御部（８）か
らトリップコンピュータ（10）までの各部には、運転者
が操作するスイッチ類（１）よりの信号が入り、それぞ
れのコンピュータはアクチュエータ（28）を駆動させる
と同時に、その時の状態信号を、インフォメーションバ
ス（25）に送出する。前記ランプ類（18）からワイパー
モータ（22）までは、運転者が操作するスイッチ類
（１）の信号によって直接駆動される。前記インフォメ
ーションバス（25）の信号は、インスツルメントパネル
（２）に入力され、運転者にとって必要な情報が表示さ
れる。
また、インフォメーションバス（25）の信号は、診断
部（23）にも入力され、各センサ類（13）〜（17）の故
障などが診断される。前記リアルタイムバス（24）とイ
ンフォメーションバス（25）との間は、第１プロセッサ
（11）を介してゲートウエイ（27）で結ばれ、リアルタ
イムバス（24）中の信号を診断部（23）に入力すること
ができる。また、ボデーコントロールバス（26）とイン
フォメーションバス（25）との間も、第２プロセッサ
（12）を介してゲートウエイ（27）で結ばれており、ボ
デーコントロールバス（26）中の信号も診断部（23）や
インスツルメントパネル（２）に入力されるようになっ
ている。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の自動車用制御装置は、以上のように構成されて
いるので、各制御部は、それぞれ個別に制御を行い、単
にアクチュエータなどを駆動する信号ラインや、運転者
が操作するスイッチ類の信号を多重化したにすぎない。
また、センサ類については、故障診断を行ったり、イン
スツルメントパネルに情報を表示するために、信号をバ
スに送り出しているにすぎず、従来の個別装置を結ぶだ
けで何ら付加機能がないのにそれぞれの制御部に通信用
のICを置くのは、コストパフォーマンスが悪く、さら
に、アクチュエータなどを駆動するリアルタイムバス
は、重要なバスで、このバスに不具合が生じると全シス
テムが停止して自動車の運行が不能になるという重大な
課題があた。
この発明は、以上のような課題を解決するためになさ
れたもので、特に、従来の個別の制御部が有機的に結合
され、運転者の操作を効果的に実現できるように、総合
的に動作する装置を提供することにより、コストパフォ
ーマンスを高めると同時に、データ伝送線の不具合が発
生した場合でも装置全体が停止することがないようにし
た自動車用制御装置を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 自動車の運転者の操作を検出する複数のセンサ類と前
記自動車に設けられた複数のアクチュエータとが接続さ
れた少なくともエンジン、変速機、ステアリング、サス
ペンション、ブレーキ及び空気調和の各制御部と、前記
各制御部のうちエンジン及び変速機に接続された動力系
サブメインコントローラ及び前記ステアリング、サスペ
ンション、ブレーキ及び空気調和の各制御部に接続され
た走行系サブメインコントローラと、前記各制御部と前
記動力系サブメインコントローラ及び走行系サブメイン
コントローラとを接続するための高速のデータ線と、前
記動力系サブメインコントローラ及び走行系サブメイン
コントローラにデータ伝送線を介して接続された中央制
御部と、前記中央制御部に接続され前記自動車の周囲状
況を検出する第１センサ類及び前記自動車の操作状況を
検出すると共に前記各メインコントローラに接続された
第２センサ類とを備え、前記エンジン、変速機、ステア
リング、サスペンション、ブレーキ及び空気調和の各制
御部は通常は独立して動作し、前記中央制御部からの指
令があった場合には、前記エンジン、変速機、ステアリ
ング、サスペンション、ブレーキ及び空気調和の各制御
部は前記指令を優先するようにした構成である。
［作用］ この発明における自動車用制御装置においては、少な
くとも運転者の操作を検出するセンサの信号を中央制御
部に入力して、運転者の操作状態を判断し、動力系コン
トローラ及び走行系コントローラに総合的に指示を行
う。各コントローラは、従来の個別制御部すなわちそれ
ぞれのサブシステムである各制御部に対して指示を行
う。この場合、制御部に設けられたアクチュエータは、
各コントローラを介して各制御部と連携しながら動作し
ており、中央制御から指示があった場合にはそれを優先
して動作する。また、各制御部にはアクチュエータとセ
ンサが設けられているため、データ伝送線に不具合が生
じても自動車の走行は確保できる。さらに、診断に関す
るデータやインスツルメントパネルに表示するデータは
全て中央制御部に集められる。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例による自動車用制御装置を
図について説明する。第１図において、（30）は、中央
制御部、（31）は自動車の周囲の状況を検出する第１セ
ンサ類で、例えば、車間距離センサ、後方及び側方障害
センサ、路面状態センサなどである。（32）はインスツ
ルメントパネルと診断情報などを表示する表示部、（3
3）は運転者の操作を検出する第２センサ類で、例え
ば、アクセルセンサ、ブレーキセンサ、ステアリングセ
ンサなどを含んでおり、さらに居眠りセンサなどを加え
ても良い。前記アクセルセンサ、ブレーキセンサ、ステ
アリングセンサなどの第２センサ類（33）の信号は、動
力系コントローラである動力系サブメインコントローラ
（35）及び走行系コントローラである走行系サブメイン
コントローラ（36）にも直接入力されている。（34）
は、前記中央制御部（30）と各サブメインコントローラ
（35），（36）及びサブシステムである空気調和制御部
（８）、ナビゲーション部（９）、オーディオビジュア
ル機器（20）等との間でデータ交換を行ったり、中央制
御部（30）からの指示を伝送するためのデータ伝送線で
ある。（37）は、ステアリング制御部、（28a）〜（28
f）は各制御部（３），（４），（37），（５），
（６），（８）に直接設けられたアクチュエータ類、
（13），（14），（40），（15），（16）及び（44）は
各制御部（３），（４），（37），（５），（６）及び
（８）のセンサ類である。（45）は動力系サブメインコ
ントローラ（35）と各制御部（３），（４）との間のデ
ータ伝送線、（46）は走行系サブメインコントローラ
（36）と各制御部（37），（５），（６），（８）との
間のデータ伝送線である。
なお、第２図に示した制御装置と同一の記号は相当部
分を示し、その説明は省略している。
この発明による自動車用制御装置は、前述したように
構成されており、以下に、その動作について説明する。
運転者の操作を検出する第２センサ類（33）と、スイッ
チ類（１）の信号は、中央制御部（30）に入力されると
ともに、動力系コントローラである動力系サブメインコ
ントローラ（35）と走行系コントローラである走行系サ
ブメインコントローラ（36）にも入力される。前記動力
系サブメインコントローラ（35）は、エンジン制御部
（３）と変速機制御部（４）とを結んで総合的に動力系
を制御するコントローラで、それぞれの制御部（３），
（４）とは、高速の伝送線（45）でデータを交換してい
る。前記エンジン制御部（３）と変速機制御部（４）は
それぞれセンサ類（13），（14）からの信号を受け、ア
クチュエータ（28a），（28b）を駆動している。したが
って、動力系は、動力系サブメインコントローラ（35）
を中心に一体となって制御されており、中央制御部（3
0）からの情報がなくても、独立して制御することがで
きるものである。例えば、変速機制御部（４）が変速開
始の信号を動力系サブメインコントローラ（35）に送る
と、この動力系サブメインコントローラ（35）はエンジ
ン制御部（３）に対して、適当なエンジン出力を指令す
る。
次に、走行系サブメインコントローラ（36）は、ステ
アリング制御部（37）とサスペンション制御部（５）と
ブレーキ制御部（６）との間を高速のデータ伝送線（4
6）で結びデータを交換すると同時に、走行系を総合的
に制御している。例えばブレーキが作動すると、その信
号を得て、走行系サブメインコントローラ（36）は、サ
スペンション制御部（５）へ図示しない前輪のバネを堅
くするように指令して過度のダイビングを防止する。ま
た、例えば、直進中横風で車が流されると、ヨーレート
センサが検知し、走行系サブメインコントローラ（36）
は、図示しない前後のステアリングを若干作動させ、横
風による走行の不安定性を解消する。このようにそれぞ
れのサブシステムである制御部（３），（４），（3
7），（５），（６），（８）は独立にそれぞれのシス
テムである動力系と走行系を作動させることができる能
力をもっているが、各サブメインコントローラ（35），
（36）によって統合され、さらに高い機能を得ることが
できると共に、前記中央制御部（30）は、さらにこれら
を総合的に制御する機能をもっている。例えば、定速走
行制御では、車間距離センサ（図示せず）の信号を取り
込むとともに、先行車がある場合にはそれを追尾し、安
全な車間距離を保って走行するようにその情報と車速な
どを動力系サブメインコトローラ（35）に与える。この
先行車がない場合には、定められた一定速度で走行する
よう指令する。また後退時には、障害物センサ（図示せ
ず）が作動し、障害物がある場合には運転者がアクセル
を踏んでいても、中央制御部（30）は、走行系サブメイ
ンコントローラ（36）に、ブレーキの作動を指令し、動
力系サブメインコントローラ（35）にはエンジン出力の
低下を指令する。その他、例えば、トラクションコント
ロールを行う時には、図示しない対地速センサや車輪速
センサの情報から車輪がスリップしていることを検知
し、エンジンの出力を低下させると同時に瞬時ブレーキ
を作動させるよう、それぞれのサブメインコントローラ
（35），（36）に指令する。
前記中央制御部（30）には前述の全ての情報が集まる
ので、表示装置にインスッルメントパネルの情報や診断
の情報、ナビゲーションの情報などを表示できる。ま
た、空調装置及びオーディオビジュアル機器（20）の操
作もこの中央制御部（30）を通して行うこともできる。
なお、前述の実施例では、データ伝送線に、８個のサ
ブシステムである制御部等を接続しているが、これは、
８個に限定されるものではなく、自由に増減することが
できる。また、運転者の操作を検出するセンサ信号は、
アクセルセンサ、ブレーキセンサ、ステアリングセンサ
などの信号を直接サブシステムに入力しているが、これ
もそのシステムに応じて、増減が可能である。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、中央制御部と各サ
ブメインコントローラ及び若干のサブシステムである制
御部との間にデータ伝送線を設け、データを交換するよ
うにし、運転者の操作を検知するセンサ信号と周囲の状
況を検出するセンサ信号とを中央制御部に入力し、各サ
ブメインコントローラで統合された制御部は通常は独立
して動作しているが、中央制御部から指令があった場合
には、それを優先するようにしたので、従来より大幅な
機能の向上が計れる。また、コストパフォーマンスが良
いと同時に、もし、データ伝送線に不具合が生じた場合
でも、装置全体は停止することなく従来の機能を発揮す
るため、自動車の走行機能を確保することができるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による自動車用制御装置を
示すブロック図、第２図は従来の自動車用制御装置の一
例を示すブロック図である。 （34），（45），（46）はデータ伝送線、（35）は動力
系サブメインコントローラ（動力系コントローラ）、
（36）は走行系サブメインコントローラ（走行系コント
ローラ）である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−211845（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−182345（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−109094（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−103636（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−56908（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−24602（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−31403（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−74949（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動車の運転者の操作を検出する複数のセ
    ンサ類と前記自動車に設けられた複数のアクチュエータ
    とが接続された少なくともエンジン、変速機、ステアリ
    ング、サスペンション、ブレーキ及び空気調和の各制御
    部と、前記各制御部のうちエンジン及び変速機制御部に
    接続された動力系サブメインコントローラ及び前記ステ
    アリング、サスペンション、ブレーキ及び空気調和の各
    制御部に接続された走行系サブメインコントローラと、
    前記各制御部と前記動力系サブメインコントローラ及び
    走行系サブメインコントローラとを接続するための高速
    のデータ線と、前記動力系サブメインコントローラ及び
    走行系サブメインコントローラにデータ伝送線を介して
    接続された中央制御部と、前記中央制御部に接続され前
    記自動車の周囲状況を検出する第１センサ類及び前記自
    動車の操作状況を検出すると共に前記各メインコントロ
    ーラに接続された第２センサ類とを備え、前記エンジ
    ン、変速機、ステアリング、サスペンション、ブレーキ
    及び空気調和の各制御部は通常は独立して動作し、前記
    中央制御部からの指令があった場合には、前記エンジ
    ン、変速機、ステアリング、サスペンション、ブレーキ
    及び空気調和の各制御部は前記指令を優先するように構
    成したことを特徴とする自動車用制御装置。
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