JP5333303B2 - Control device - Google Patents
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Description
本発明は、入力値に基づいて制御対象への指令値を算出する制御装置に関し、特に、算出した指令値の妥当性を自ら判断する機能を備える制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that calculates a command value to be controlled based on an input value, and more particularly to a control device that has a function of determining the validity of a calculated command value by itself.
従来、例えば車両制御の分野において、センサ等から入力された入力値に基づいて、エンジンや変速機、走行用モータ、ブレーキ装置、ステアリング装置等の制御対象への指令値を算出する制御装置が広く用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of vehicle control, for example, a wide range of control devices that calculate command values for objects to be controlled, such as engines, transmissions, travel motors, brake devices, and steering devices, based on input values input from sensors or the like It is used.
こうした制御装置においては、指令値の妥当性について自らチェックすることが、安全面から望まれている。 In such a control device, it is desired from a safety aspect to check the validity of the command value by itself.
特許文献1には、第1CPUと第2CPUに、同じ操舵角、車速、後輪舵角等のデータを入力し、第1CPUの出力と第2CPUの出力の誤差が所定の許容レベルに入っているか否かを判定し、誤差が所定の許容レベル以上の場合には第1CPUが故障であると判定するコントローラのフェイルセーフ装置について記載されている。
In
また、特許文献2にも、同様に、1つの制御対象に対してメインとサブの2つのCPUを用いて制御系を構成し、各々のCPUで同じ演算を実行させ、両者の命令および処理データに不一致が生じた場合や出力に所定の閾値以上の差が生じた場合には、故障と判断して制御を停止する等のフェイルセーフ機能を備えた装置について記載されている。
Similarly, in
しかしながら、上記従来の装置では、判定基準となる処理手段(第2CPUやサブCPU)に故障等の異常が生じた場合について考慮されていない。 However, in the above-described conventional apparatus, no consideration is given to a case where an abnormality such as a failure occurs in the processing means (second CPU or sub CPU) serving as a determination criterion.
この結果、指令値を算出する方の処理手段(第1CPU、メインCPU)が正常であるにも拘わらず、制御を停止してしまう等の不都合が生じる場合がある。従って、制御の連続性が維持できない場合がある。 As a result, inconveniences such as stopping the control may occur even though the processing means (first CPU, main CPU) for calculating the command value is normal. Therefore, continuity of control may not be maintained.
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、制御の安全性を確保しつつ、その連続性を向上させることが可能な制御装置を提供することを、主たる目的とする。 The present invention is intended to solve such problems, and a main object thereof is to provide a control device capable of improving the continuity while ensuring the safety of control.
上記目的を達成するための本発明の第1の態様は、
入力値に基づいて制御対象への指令値を算出する第1の処理手段と、
前記入力値に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定するための判定基準を出力する第2の処理手段と、
前記第1の処理手段により算出された指令値と前記第2の処理手段により出力された判定基準の一致程度に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定する第3の処理手段と、を備える制御装置であって、
前記第3の処理手段は、
過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における、前記第1の処理手段に入力された入力値と該入力値に基づいて前記第1の処理手段により算出された指令値とを対応づけて記憶しており、
前記指令値と前記判定基準が不一致であると判定したときには、前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値を前記第1の処理手段に送信して指令値を再度算出させ、該入力値に応じて前記第1の処理手段が算出した指令値が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における指令値と一致した場合には、前記第1の処理手段ではなく前記第2の処理手段が異常状態にあると判定することを特徴とする、
制御装置である。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides:
First processing means for calculating a command value to be controlled based on an input value;
Second processing means for outputting a determination criterion for determining whether or not the first processing means is operating normally based on the input value;
Based on the degree of coincidence between the command value calculated by the first processing means and the determination criterion output by the second processing means, it is determined whether or not the first processing means is operating normally. A control device comprising: a third processing means;
The third processing means includes
The input value input to the first processing means and the command calculated by the first processing means based on the input value when it has been determined that the first processing means is operating normally in the past. It stores the value in association with it,
When it is determined that the command value and the determination criterion do not match, the input value when it is determined that the first processing unit has been operating normally in the past is transmitted to the first processing unit and the command is transmitted. A value is calculated again, and the command value calculated by the first processing unit according to the input value matches the command value when it is determined that the first processing unit has been operating normally in the past Is characterized in that it is determined that the second processing means, not the first processing means, is in an abnormal state.
It is a control device.
ここで、第1ないし第3の処理手段は、例えば別体のプロセッサであってもよいし、マルチコア・プロセッサが備える複数のCPUコアであってもよいし、マルチスレッド処理装置の複数のスレッドであってもよい。また、これらの組み合わせであってもよい(例えば、第1処理手段と第2処理手段がマルチコア・プロセッサの複数のCPUコアであり、第3の処理手段が単体のプロセッサである等)。後述の本発明の第2又は第3の態様においても同様である。 Here, the first to third processing means may be separate processors, for example, may be a plurality of CPU cores included in the multi-core processor, or may be a plurality of threads of the multi-thread processing device. There may be. A combination of these may also be used (for example, the first processing means and the second processing means are a plurality of CPU cores of a multi-core processor, and the third processing means is a single processor). The same applies to the second or third aspect of the present invention described later.
この本発明の第1の態様によれば、第3の処理手段が、過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値と指令値を対応づけて記憶しており、指令値と判定基準が不一致であると判定したときには、過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値を第1の処理手段に送信し、この入力値に応じて第1の処理手段が算出した指令値が過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における指令値と一致した場合には、第1の処理手段ではなく第2の処理手段が異常状態にあると判定するため、制御の安全性を確保しつつ、その連続性を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the third processing means stores the input value and the command value in association with each other when the first processing means has determined that the first processing means is operating normally in the past. When it is determined that the command value and the determination criterion do not match, the input value when the first processing means has been determined to be operating normally in the past is transmitted to the first processing means. If the command value calculated by the first processing unit in response to the command value when it was determined in the past that the first processing unit was operating normally, the first processing unit is not the first processing unit. Since it is determined that the second processing means is in an abnormal state, the continuity can be improved while ensuring the safety of the control.
本発明の第2の態様は、
入力値に基づいて制御対象への指令値を算出する第1の処理手段と、
前記入力値に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定するための判定基準を出力する第2の処理手段と、
前記第1の処理手段により算出された指令値と前記第2の処理手段により出力された判定基準の一致程度に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定する第3の処理手段と、を備える制御装置であって、
前記第3の処理手段は、
過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における、前記第1の処理手段に入力された入力値と該入力値に基づいて前記第2の処理手段により出力された判定基準とを対応づけて記憶しており、
前記指令値と前記判定基準が不一致であると判定したときには、前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値を前記第2の処理手段に送信して判定基準を再度出力させ、該入力値に応じて前記第2の処理手段が出力した判定基準が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における判定基準と一致しない場合には、前記第1の処理手段ではなく前記第2の処理手段が異常状態にあると判定することを特徴とする、
制御装置である。
The second aspect of the present invention is:
First processing means for calculating a command value to be controlled based on an input value;
Second processing means for outputting a determination criterion for determining whether or not the first processing means is operating normally based on the input value;
Based on the degree of coincidence between the command value calculated by the first processing means and the determination criterion output by the second processing means, it is determined whether or not the first processing means is operating normally. A control device comprising: a third processing means;
The third processing means includes
When it is determined in the past that the first processing unit is operating normally, the input value input to the first processing unit and the determination output from the second processing unit based on the input value It is memorized in association with the standard,
When it is determined that the command value and the determination criterion do not match, the input value when the first processing unit is determined to be operating normally in the past is transmitted to the second processing unit for determination. When the reference is output again, and the determination criterion output by the second processing unit in accordance with the input value does not match the determination criterion when it is determined that the first processing unit has operated normally in the past Is characterized in that it is determined that the second processing means, not the first processing means, is in an abnormal state.
It is a control device.
この本発明の第2の態様によれば、第3の処理手段が、過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値と判定基準を対応づけて記憶しており、指令値と判定基準が不一致であると判定したときには、過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値を第2の処理手段に送信し、入力値に応じて第2の処理手段が出力した判定基準が過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における判定基準と一致しない場合には、第1の処理手段ではなく第2の処理手段が異常状態にあると判定するため、制御の安全性を確保しつつ、その連続性を向上させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the third processing unit stores the input value and the determination criterion in association with each other when the first processing unit has determined that the first processing unit is operating normally in the past. When it is determined that the command value and the determination criterion do not match, the input value when the first processing means has been determined to be operating normally in the past is transmitted to the second processing means, Accordingly, if the determination criterion output by the second processing unit does not match the determination criterion when it was determined that the first processing unit has operated normally in the past, the second processing unit is not the first processing unit. Since it is determined that the processing means is in an abnormal state, the continuity can be improved while ensuring the safety of the control.
本発明の第3の態様は、
入力値に基づいて制御対象への指令値を算出する第1の処理手段と、
前記入力値に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定するための判定基準を出力する第2の処理手段と、
前記第1の処理手段により算出された指令値と前記第2の処理手段により出力された判定基準の一致程度に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定する第3の処理手段と、を備える制御装置であって、
前記第3の処理手段は、
過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における、前記第1の処理手段に入力された入力値と、該入力値に基づいて前記第1の処理手段により算出された指令値及び前記第2の処理手段により出力された判定基準とを対応づけて記憶しており、
前記指令値と前記判定基準が不一致であると判定したときには、前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値を前記第1の処理手段及び前記第2の処理手段に送信して、指令値を再度算出させると共に及び判定基準値を再度出力させ、
該入力値に応じて前記第1の処理手段が算出した指令値が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における指令値と一致した場合、及び該入力値に応じて前記第2の処理手段が出力した判定基準が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における判定基準と一致しない場合には、前記第1の処理手段ではなく前記第2の処理手段が異常状態にあると判定し、
該入力値に応じて前記第1の処理手段が算出した指令値が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における指令値と一致せず、且つ該入力値に応じて前記第2の処理手段が出力した判定基準が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における判定基準と一致しない場合には、前記第1の処理手段と前記第2の処理手段の双方が異常状態にあると判定することを特徴とする、
制御装置である。
The third aspect of the present invention is:
First processing means for calculating a command value to be controlled based on an input value;
Second processing means for outputting a determination criterion for determining whether or not the first processing means is operating normally based on the input value;
Based on the degree of coincidence between the command value calculated by the first processing means and the determination criterion output by the second processing means, it is determined whether or not the first processing means is operating normally. A control device comprising: a third processing means;
The third processing means includes
The input value input to the first processing means when it was determined that the first processing means was operating normally in the past, and calculated by the first processing means based on the input value The command value and the determination criterion output by the second processing means are stored in association with each other,
When it is determined that the command value and the determination criterion do not match, the input values when it is determined that the first processing unit has normally operated in the past are used as the first processing unit and the second processing unit. Sent to the processing means to calculate the command value again and output the determination reference value again,
When the command value calculated by the first processing unit in accordance with the input value matches the command value when it is determined that the first processing unit has been operating normally in the past, and the input value In response, if the determination criterion output by the second processing means does not match the determination criterion when it was determined that the first processing means has been operating normally in the past, the first processing means And determining that the second processing means is in an abnormal state,
The command value calculated by the first processing means in accordance with the input value does not match the command value when the first processing means has been determined to be operating normally in the past, and the input value Accordingly, if the determination criterion output by the second processing means does not coincide with the determination criterion when it is determined that the first processing means has operated normally in the past, the first processing means It is determined that both of the second processing means are in an abnormal state,
It is a control device.
この本発明の第3の態様によれば、第3の処理手段が、過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値と、指令値及び判定基準とを対応づけて記憶しており、指令値と判定基準が不一致であると判定したときには、過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値を第1の処理手段及び第2の処理手段に送信して指令値を再度算出させると共に及び判定基準値を再度出力させ、入力値に応じて第1の処理手段が算出した指令値が過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における指令値と一致した場合、及び入力値に応じて第2の処理手段が出力した判定基準が過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における判定基準と一致しない場合には、第1の処理手段ではなく前記第2の処理手段が異常状態にあると判定し、入力値に応じて第1の処理手段が算出した指令値が過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における指令値と一致せず、且つ入力値に応じて第2の処理手段が出力した判定基準が過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における判定基準と一致しない場合には、第1の処理手段と前記第2の処理手段の双方が異常状態にあると判定するため、制御の安全性を更に確保しつつ、その連続性を向上させることができる。 According to this third aspect of the present invention, the third processing means associates the input value, the command value, and the judgment criterion when it has been determined that the first processing means has been operating normally in the past. And when it is determined that the command value and the determination criterion do not coincide with each other, the input value when it is determined in the past that the first processing unit is operating normally is the first processing unit and the first processing unit. The command value is calculated again and the determination reference value is output again, and the command value calculated by the first processing unit in accordance with the input value becomes normal in the past. When the command value coincides with the command value when it is determined to be operating, and the determination criterion output by the second processing means according to the input value is determined as the first processing means operating normally in the past. If it does not match the criteria at the time of Rather, it is determined that the second processing means is in an abnormal state, and the command value calculated by the first processing means in accordance with the input value is determined to have worked normally in the past. And the determination criterion output by the second processing unit according to the input value does not match the determination criterion when it has been determined that the first processing unit has been operating normally in the past. In this case, since both the first processing means and the second processing means are determined to be in an abnormal state, the continuity can be improved while further ensuring the safety of the control.
本発明によれば、制御の安全性を確保しつつ、その連続性を向上させることが可能な制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus which can improve the continuity can be provided, ensuring the safety | security of control.
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<第1実施例>
以下、図面を参照し、本発明の第1実施例に係る制御装置1について説明する。本実施例の制御装置1は、例えば、車両に搭載され、種々の車載機器制御のための処理を実行する制御装置に、好適に適用される。後述する第2及び第3実施例についても同様である。
<First embodiment>
Hereinafter, a
車載機器制御の例としては、例えばエンジン制御、ブレーキ制御、パワーステアリング等を制御するステアリング制御、ドアロック等を制御するボデー制御、VSC(Vehicle Stability Control)やVDIM(Vehicle Dynamics Integrated Management)等の車両安定化制御、ACC(Adaptive Cruise Control)等の運転支援制御、ナビゲーション制御等が挙げられる。 Examples of in-vehicle device control include engine control, brake control, steering control for controlling power steering, body control for controlling door locks, vehicles such as VSC (Vehicle Stability Control) and VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management). Stabilization control, driving support control such as ACC (Adaptive Cruise Control), navigation control, and the like can be given.
図1は、本発明の第1実施例に係る制御装置1のシステム構成例である。制御装置1は、主要な構成として、第1のマイクロコンピュータ10と、第2のマイクロコンピュータ20と、第3のマイクロコンピュータ30と、を備える。
FIG. 1 is a system configuration example of a
これらのマイクロコンピュータは、例えば、CPU(Central Processing Unit)を中心としてROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピュータであり、その他、HDD(Hard Disc Drive)やDVD−R(Digital Versatile Disk-Recordable)ドライブ、CD−R(Compact Disc-Recordable)ドライブ、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の記憶装置やI/Oポート、タイマー、カウンター等を備える。なお、ROMやRAMその他の記憶装置については、各マイクロコンピュータが共有しても構わない。 These microcomputers are, for example, microcomputers in which a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like are connected to each other via a bus with a central processing unit (CPU) as the center. Hard disk drives (DVDs), DVD-R (Digital Versatile Disk-Recordable) drives, CD-R (Compact Disc-Recordable) drives, EEPROM (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory) storage devices, I / O ports, timers, A counter is provided. Note that each microcomputer may share the ROM, RAM, and other storage devices.
第1のマイクロコンピュータ10は、入力された入力値Inpに基づいて、制御対象40に出力すべき指令値Comを算出し、この指令値Comを入力値Inpと共に第3のマイクロコンピュータ30に出力する。
The
入力値Inpは、例えばA/D変換器を介して入力されるセンサ出力値であり、制御対象40は、例えば、エンジンや変速機、走行用モータ、ブレーキ装置、ステアリング装置等である。以下の説明では、車速センサから入力される車速、及びACCが行う定速走行制御における目標車速のセットが入力値Inpであり、制御対象40に出力する指令値Comは目標トルクTr*であるものとする。目標トルクTr*は、例えば、車速と目標車速の差分に対してPID演算を行うことによって算出される。
The input value Inp is, for example, a sensor output value input via an A / D converter, and the
目標トルクTr*は、本発明の制御装置1が搭載される車両の種類に応じて、エンジンの目標トルク、走行用モータの目標トルク、これらの合計トルク等として制御対象40に与えられる。目標トルクを実現するためのエンジン制御やモータ制御については、本発明の中心的事項ではないため、説明を省略する。
The target torque Tr * is given to the controlled
第2のマイクロコンピュータ20は、上記入力値Inpに基づいて、第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動しているか否かを判定するための判定基準を生成し、生成した判定基準Refを第3のマイクロコンピュータ30に出力する。
The
ここで、判定基準Refは、第1のマイクロコンピュータ10と全く同じ演算を行った結果であってもよいし、より簡易な演算を行った結果であってもよい。また、特定の数値ではなく、ある程度の幅を持った数値範囲であってもよい。以下では、全く同じ演算を行った結果の数値を判定基準Refとして出力するものとする。
Here, the determination criterion Ref may be a result of the same calculation as that of the
第3のマイクロコンピュータ30は、指令値Comと判定基準Refの一致程度に基づいて、第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動しているか否かを判定する。具体的には、例えば、指令値Comと判定基準Refの差分が閾値未満であれば第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動しており、閾値以上であれば第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動していない(異常状態にある)と判定する。
The
但し、第3のマイクロコンピュータ30は、第2のマイクロコンピュータ20に異常がないかどうかを判定するために、記憶装置32に過去の入力値Inp(1)〜Inp(n)、及び指令値Com(1)〜Com(n)を対応づけて記憶させている。括弧内の数字は、何度目に記憶されたかを示す。なお、記憶装置32に記憶させるのは、第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動していると判定した際のデータセットのみとする。ここで、記憶装置32は、第3のマイクロコンピュータ30専用のものであってもよいが、各マイクロコンピュータ間で共有する記憶装置であっても構わない。
However, the
図2は、第2のマイクロコンピュータ20の異常判定のために第3のマイクロコンピュータが実行する処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、指令値Com及び入力値Inpが第1のマイクロコンピュータ10から入力される度に繰り返し実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing executed by the third microcomputer for determining an abnormality of the
まず、第3のマイクロコンピュータ30は、指令値Comと判定基準Refの差分が閾値未満であるか否かを判定する(S100)。指令値Comと判定基準Refの差分が閾値未満である場合は、指令値Comを制御対象40に出力し(S102)、入力値Inpと指令値Comのセットを記憶装置32に記憶させ(S104)、本フローの1ルーチンを終了する。
First, the
指令値Comと判定基準Refの差分が閾値以上である場合には、制御装置1の制御を一時的に停止させると共に(S106)、第1のマイクロコンピュータ10に対して、過去に記憶手段32に記憶された入力値Inp(1)〜(n)のいずれか(例えば直近値Inp(n))を、再計算要求信号と共に出力する(S108)。
When the difference between the command value Com and the determination criterion Ref is equal to or larger than the threshold value, the control of the
第1のマイクロコンピュータ10は、再計算要求信号を受信すると、入力値Inp(n)に基づいて指令値Comを再計算し、第3のマイクロコンピュータ30に出力する。
When receiving the recalculation request signal, the
第3のマイクロコンピュータ30は、第1のマイクロコンピュータ10から入力された指令値の再計算値ComRが、記憶装置32に記憶されたデータのうち入力値Inp(n)に対応する値Com(n)と一致するか否かを判定する(S110)。
In the
指令値の再計算値ComRが値Com(n)と一致しない場合は、第1のマイクロコンピュータ10が異常状態にあると判定する(S112)。この場合、第3のマイクロコンピュータ30が第1のマイクロコンピュータ10の機能を代行したり、制御装置1の機能停止処理を行ったりする。
If the recalculated value ComR of the command value does not match the value Com (n), it is determined that the
これによって、異常値が指令値Comとして制御対象40に出力されることを防止することができる。この結果、制御の安全性を確保することができる。
Thereby, it is possible to prevent an abnormal value from being output to the
一方、指令値の再計算値ComRが値Com(n)と一致する場合は、第1のマイクロコンピュータ10ではなく第2のマイクロコンピュータ20が異常状態にあると判定する(S114)。この場合、第3のマイクロコンピュータ30が第2のマイクロコンピュータ20の機能を代行したり、第1のマイクロコンピュータ10の異常判定を行わずに制御を継続したりする。
On the other hand, when the recalculated value ComR of the command value matches the value Com (n), it is determined that not the
これによって、正常に作動している第1のマイクロコンピュータ10によって制御対象40の制御を継続することができる。この結果、制御の連続性を向上させることができる。
Thereby, the control of the
以上説明した本実施例の制御装置1によれば、第3のマイクロコンピュータ30が、上記のような処理によって第2のマイクロコンピュータ20に異常がないかどうかを判定するため、制御の安全性を確保しつつ、その連続性を向上させることができる。
According to the
<第2実施例>
以下、図面を参照し、本発明の第2実施例に係る制御装置2について説明する。
<Second embodiment>
Hereinafter, a
図3は、本発明の第2実施例に係る制御装置2のシステム構成例である。制御装置2は、主要な構成として、第1のマイクロコンピュータ10と、第2のマイクロコンピュータ20と、第3のマイクロコンピュータ30と、を備える。制御装置2は、各構成要素の基本的機能に関しては第1実施例に係る制御装置1と共通するため、同一の符号を付して適宜説明を省略する。
FIG. 3 is a system configuration example of the
第2実施例に係る第3のマイクロコンピュータ30は、指令値Comと判定基準Refの一致程度に基づいて、第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動しているか否かを判定する。具体的には、例えば、指令値Comと判定基準Refの差分が閾値未満であれば第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動しており、閾値以上であれば第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動していない(異常状態にある)と判定する。
The
但し、第3のマイクロコンピュータ30は、第2のマイクロコンピュータ20に異常がないかどうかを判定するために、記憶装置32に過去の入力値Inp(1)〜Inp(n)、及び判定基準Ref(1)〜Ref(n)を対応づけて記憶させている。括弧内の数字は、何度目に記憶されたかを示す。なお、記憶装置32に記憶させるのは、第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動していると判定した際のデータセットのみとする。ここで、記憶装置32は、第3のマイクロコンピュータ30専用のものであってもよいが、各マイクロコンピュータ間で共有する記憶装置であっても構わない。
However, the
図4は、第2のマイクロコンピュータ20の異常判定のために第3のマイクロコンピュータが実行する処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、指令値Com及び入力値Inpが第1のマイクロコンピュータ10から入力される度に繰り返し実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of processing executed by the third microcomputer for determining the abnormality of the
まず、第3のマイクロコンピュータ30は、指令値Comと判定基準Refの差分が閾値未満であるか否かを判定する(S200)。指令値Comと判定基準Refの差分が閾値未満である場合は、指令値Comを制御対象40に出力し(S202)、入力値Inpと、同時に第2のマイクロコンピュータ20から入力された判定基準Refのセットを記憶装置32に記憶させ(S204)、本フローの1ルーチンを終了する。
First, the
指令値Comと判定基準Refの差分が閾値以上である場合には、制御装置1の制御を一時的に停止させると共に(S206)、第2のマイクロコンピュータ20に対して、過去に記憶手段32に記憶された入力値Inp(1)〜(n)のいずれか(例えば直近値Inp(n))を、再計算要求信号と共に出力する(S208)。
When the difference between the command value Com and the determination criterion Ref is equal to or larger than the threshold value, the control of the
第2のマイクロコンピュータ20は、再計算要求信号を受信すると、入力値Inp(n)に基づいて判定基準Refを再計算し、第3のマイクロコンピュータ30に出力する。
When the
第3のマイクロコンピュータ30は、第2のマイクロコンピュータ20から入力された判定基準の再計算値RefRが、記憶装置32に記憶されたデータのうち入力値Inp(n)に対応する値Ref(n)と一致するか否かを判定する(S210)。
In the
判定基準の再計算値RefRが値Ref(n)と一致する場合は、第1のマイクロコンピュータ10が異常状態にあると判定する(S212)。この場合、第3のマイクロコンピュータ30が第1のマイクロコンピュータ10の機能を代行したり、制御装置1の機能停止処理を行ったりする。
When the recalculation value RefR of the determination criterion matches the value Ref (n), it is determined that the
これによって、異常値が指令値Comとして制御対象40に出力されることを防止することができる。この結果、制御の安全性を確保することができる。
Thereby, it is possible to prevent an abnormal value from being output to the
一方、判定基準の再計算値RefRが値Ref(n)と一致しない場合は、第1のマイクロコンピュータ10ではなく第2のマイクロコンピュータ20が異常状態にあると判定する(S214)。この場合、第3のマイクロコンピュータ30が第2のマイクロコンピュータ20の機能を代行したり、第1のマイクロコンピュータ10の異常判定を行わずに制御を継続したりする。
On the other hand, when the recalculation value RefR of the determination criterion does not coincide with the value Ref (n), it is determined that the
これによって、正常に作動している第1のマイクロコンピュータ10によって制御対象40の制御を継続することができる。この結果、制御の連続性を向上させることができる。
Thereby, the control of the
以上説明した本実施例の制御装置2によれば、第3のマイクロコンピュータ30が、上記のような処理によって第2のマイクロコンピュータ20に異常がないかどうかを判定するため、制御の安全性を確保しつつ、その連続性を向上させることができる。
According to the
<第3実施例>
以下、図面を参照し、本発明の第3実施例に係る制御装置3について説明する。
<Third embodiment>
Hereinafter, a control device 3 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図5は、本発明の第3実施例に係る制御装置3のシステム構成例である。制御装置3は、主要な構成として、第1のマイクロコンピュータ10と、第2のマイクロコンピュータ20と、第3のマイクロコンピュータ30と、を備える。制御装置3は、各構成要素の基本的機能に関しては第1実施例に係る制御装置1と共通するため、同一の符号を付して適宜説明を省略する。
FIG. 5 is a system configuration example of the control device 3 according to the third embodiment of the present invention. The control device 3 includes a
第3実施例に係る第3のマイクロコンピュータ30は、指令値Comと判定基準Refの一致程度に基づいて、第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動しているか否かを判定する。具体的には、例えば、指令値Comと判定基準Refの差分が閾値未満であれば第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動しており、閾値以上であれば第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動していない(異常状態にある)と判定する。
The
但し、第3のマイクロコンピュータ30は、第1のマイクロコンピュータ10及び第2のマイクロコンピュータ20に異常がないかどうかを判定するために、記憶装置32に過去の入力値Inp(1)〜Inp(n)、指令値Com(1)〜Com(n)、及び判定基準Ref(1)〜Ref(n)を対応づけて記憶させている。括弧内の数字は、何度目に記憶されたかを示す。なお、記憶装置32に記憶させるのは、第1のマイクロコンピュータ10が正常に作動していると判定した際のデータセットのみとする。ここで、記憶装置32は、第3のマイクロコンピュータ30専用のものであってもよいが、各マイクロコンピュータ間で共有する記憶装置であっても構わない。
However, the
図6は、第1のマイクロコンピュータ10及び第2のマイクロコンピュータ20の異常判定のために第3のマイクロコンピュータが実行する処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、指令値Com及び入力値Inpが第1のマイクロコンピュータ10から入力される度に繰り返し実行される。
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing executed by the third microcomputer for determining an abnormality in the
まず、第3のマイクロコンピュータ30は、指令値Comと判定基準Refの差分が閾値未満であるか否かを判定する(S300)。指令値Comと判定基準Refの差分が閾値未満である場合は、指令値Comを制御対象40に出力し(S302)、入力値Inpと、同時に第2のマイクロコンピュータ20から入力された判定基準Refのセットを記憶装置32に記憶させ(S304)、本フローの1ルーチンを終了する。
First, the
指令値Comと判定基準Refの差分が閾値以上である場合には、制御装置1の制御を一時的に停止させると共に(S306)、第1のマイクロコンピュータ10及び第2のマイクロコンピュータ20に対して、過去に記憶手段32に記憶された入力値Inp(1)〜(n)のいずれか(例えば直近値Inp(n))を、再計算要求信号と共に出力する(S308)。
When the difference between the command value Com and the determination criterion Ref is equal to or larger than the threshold value, the control of the
第1のマイクロコンピュータ10は、再計算要求信号を受信すると、入力値Inp(n)に基づいて指令値Comを再計算し、第3のマイクロコンピュータ30に出力する。また、第2のマイクロコンピュータ20は、再計算要求信号を受信すると、入力値Inp(n)に基づいて判定基準Refを再計算し、第3のマイクロコンピュータ30に出力する。
When receiving the recalculation request signal, the
第3のマイクロコンピュータ30は、第1のマイクロコンピュータ10から入力された指令値の再計算値ComRが、記憶装置32に記憶されたデータのうち入力値Inp(n)に対応する値Com(n)と一致するか否かを判定する(S310)。
In the
また、第3のマイクロコンピュータ30は、第2のマイクロコンピュータ20から入力された判定基準の再計算値RefRが、記憶装置32に記憶されたデータのうち入力値Inp(n)に対応する値Ref(n)と一致するか否かを判定する(S312、S314)。
Further, the
(A)指令値の再計算値ComRが値Com(n)と一致せず、且つ判定基準の再計算値RefRが値Ref(n)と一致する場合は、第1のマイクロコンピュータ10が異常状態にあると判定する(S316)。この場合、第3のマイクロコンピュータ30が第1のマイクロコンピュータ10の機能を代行したり、制御装置1の機能停止処理を行ったりする。
(A) When the recalculated value ComR of the command value does not match the value Com (n) and the recalculated value RefR of the determination criterion matches the value Ref (n), the
これによって、異常値が指令値Comとして制御対象40に出力されることを防止することができる。この結果、制御の安全性を確保することができる。
Thereby, it is possible to prevent an abnormal value from being output to the
(B)指令値の再計算値ComRが値Com(n)と一致し、且つ判定基準の再計算値RefRが値Ref(n)と一致しない場合は、第2のマイクロコンピュータ20が異常状態にあると判定する(S320)。この場合、第3のマイクロコンピュータ30が第2のマイクロコンピュータ20の機能を代行したり、第1のマイクロコンピュータ10の異常判定を行わずに制御を継続したりする。
(B) When the recalculated value ComR of the command value matches the value Com (n) and the recalculated value RefR of the determination criterion does not match the value Ref (n), the
これによって、正常に作動している第1のマイクロコンピュータ10によって制御対象40の制御を継続することができる。この結果、制御の連続性を向上させることができる。
Thereby, the control of the
(C)指令値の再計算値ComRが値Com(n)と一致せず、且つ判定基準の再計算値RefRが値Ref(n)と一致しない場合は、第1のマイクロコンピュータ10と第2のマイクロコンピュータ20の双方が異常状態にあると判定する(S318)。
(C) When the recalculated value ComR of the command value does not match the value Com (n) and the recalculated value RefR of the determination criterion does not match the value Ref (n), the
(D)指令値の再計算値ComRが値Com(n)と一致し、且つ判定基準の再計算値RefRが値Ref(n)と一致する場合は、いずれのコンピュータが異常状態にあるか不明であるため、システムをシャットダウンする(S322)。 (D) When the recalculated value ComR of the command value matches the value Com (n) and the recalculated value RefR of the determination criterion matches the value Ref (n), it is unknown which computer is in an abnormal state Therefore, the system is shut down (S322).
以上説明した本実施例の制御装置3によれば、第3のマイクロコンピュータ30が、上記のような処理によって第1のマイクロコンピュータ10及び第2のマイクロコンピュータ20に異常がないかどうかを判定するため、制御の安全性を更に確保しつつ、その連続性を向上させることができる。
According to the control device 3 of the present embodiment described above, the
<変形例>
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
<Modification>
The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.
例えば、第1ないし第3実施例において、第1ないし第3の処理手段の具体例として別体のマイクロコンピュータを例示したが、マルチコア・プロセッサが備える複数のCPUコアであってもよいし、マルチスレッド処理装置の複数のスレッドであってもよい。また、これらの組み合わせであってもよい(例えば、第1処理手段と第2処理手段がマルチコア・プロセッサの複数のCPUコアであり、第3の処理手段が単体のプロセッサである等)。 For example, in the first to third embodiments, a separate microcomputer is illustrated as a specific example of the first to third processing means. However, a plurality of CPU cores provided in a multicore processor may be used. It may be a plurality of threads of the thread processing device. A combination of these may also be used (for example, the first processing means and the second processing means are a plurality of CPU cores of a multi-core processor, and the third processing means is a single processor).
また、図7に示すように、複数セットの本発明に係る制御装置において、第3のマイクロコンピュータ30のみを共用するような構成を採用してもよい。図7は、本発明の他の実施例に係る制御装置のシステム構成例である。
Further, as shown in FIG. 7, in a plurality of sets of control devices according to the present invention, a configuration in which only the
また、第1ないし第3実施例において、入力値Inpは、各マイクロコンピュータが参照可能な多重通信線に出力されるものとしてもよい。この場合、第1のマイクロコンピュータ10から第3のマイクロコンピュータ30に入力値Inpを出力する必要はない。更にこの場合、指令値Comが第1のマイクロコンピュータにより多重通信線に出力され、第3のマイクロコンピュータ30は、指令値Comの承認済信号を多重通信線に出力するものとしてもよい。制御対象40は、指令値Comの承認済信号を確認した上で、指令値Comに従った動作を行う。
In the first to third embodiments, the input value Inp may be output to a multiplex communication line that can be referred to by each microcomputer. In this case, it is not necessary to output the input value Inp from the
1、2、3 制御装置
10 第1のマイクロコンピュータ
20 第2のマイクロコンピュータ
30 第3のマイクロコンピュータ
32 記憶装置
40 制御対象
1, 2, 3
Claims (3)
前記入力値に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定するための判定基準を出力する第2の処理手段と、
前記第1の処理手段により算出された指令値と前記第2の処理手段により出力された判定基準の一致程度に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定する第3の処理手段と、を備える制御装置であって、
前記第3の処理手段は、
過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における、前記第1の処理手段に入力された入力値と該入力値に基づいて前記第1の処理手段により算出された指令値とを対応づけて記憶しており、
前記指令値と前記判定基準が不一致であると判定したときには、前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値を前記第1の処理手段に送信して指令値を再度算出させ、該入力値に応じて前記第1の処理手段が算出した指令値が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における指令値と一致した場合には、前記第1の処理手段ではなく前記第2の処理手段が異常状態にあると判定することを特徴とする、
制御装置。 First processing means for calculating a command value to be controlled based on an input value;
Second processing means for outputting a determination criterion for determining whether or not the first processing means is operating normally based on the input value;
Based on the degree of coincidence between the command value calculated by the first processing means and the determination criterion output by the second processing means, it is determined whether or not the first processing means is operating normally. A control device comprising: a third processing means;
The third processing means includes
The input value input to the first processing means and the command calculated by the first processing means based on the input value when it has been determined that the first processing means is operating normally in the past. It stores the value in association with it,
When it is determined that the command value and the determination criterion do not match, the input value when it is determined that the first processing unit has been operating normally in the past is transmitted to the first processing unit and the command is transmitted. A value is calculated again, and the command value calculated by the first processing unit according to the input value matches the command value when it is determined that the first processing unit has been operating normally in the past Is characterized in that it is determined that the second processing means, not the first processing means, is in an abnormal state.
Control device.
前記入力値に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定するための判定基準を出力する第2の処理手段と、
前記第1の処理手段により算出された指令値と前記第2の処理手段により出力された判定基準の一致程度に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定する第3の処理手段と、を備える制御装置であって、
前記第3の処理手段は、
過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における、前記第1の処理手段に入力された入力値と該入力値に基づいて前記第2の処理手段により出力された判定基準とを対応づけて記憶しており、
前記指令値と前記判定基準が不一致であると判定したときには、前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値を前記第2の処理手段に送信して判定基準を再度出力させ、該入力値に応じて前記第2の処理手段が出力した判定基準が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における判定基準と一致しない場合には、前記第1の処理手段ではなく前記第2の処理手段が異常状態にあると判定することを特徴とする、
制御装置。 First processing means for calculating a command value to be controlled based on an input value;
Second processing means for outputting a determination criterion for determining whether or not the first processing means is operating normally based on the input value;
Based on the degree of coincidence between the command value calculated by the first processing means and the determination criterion output by the second processing means, it is determined whether or not the first processing means is operating normally. A control device comprising: a third processing means;
The third processing means includes
When it is determined in the past that the first processing unit is operating normally, the input value input to the first processing unit and the determination output from the second processing unit based on the input value It is memorized in association with the standard,
When it is determined that the command value and the determination criterion do not match, the input value when the first processing unit is determined to be operating normally in the past is transmitted to the second processing unit for determination. When the reference is output again, and the determination criterion output by the second processing unit in accordance with the input value does not match the determination criterion when it is determined that the first processing unit has operated normally in the past Is characterized in that it is determined that the second processing means, not the first processing means, is in an abnormal state.
Control device.
前記入力値に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定するための判定基準を出力する第2の処理手段と、
前記第1の処理手段により算出された指令値と前記第2の処理手段により出力された判定基準の一致程度に基づいて、前記第1の処理手段が正常に作動しているか否かを判定する第3の処理手段と、を備える制御装置であって、
前記第3の処理手段は、
過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における、前記第1の処理手段に入力された入力値と、該入力値に基づいて前記第1の処理手段により算出された指令値及び前記第2の処理手段により出力された判定基準とを対応づけて記憶しており、
前記指令値と前記判定基準が不一致であると判定したときには、前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における入力値を前記第1の処理手段及び前記第2の処理手段に送信して、指令値を再度算出させると共に及び判定基準値を再度出力させ、
該入力値に応じて前記第1の処理手段が算出した指令値が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における指令値と一致した場合、及び該入力値に応じて前記第2の処理手段が出力した判定基準が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における判定基準と一致しない場合には、前記第1の処理手段ではなく前記第2の処理手段が異常状態にあると判定し、
該入力値に応じて前記第1の処理手段が算出した指令値が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における指令値と一致せず、且つ該入力値に応じて前記第2の処理手段が出力した判定基準が前記過去に第1の処理手段が正常に作動していると判定した際における判定基準と一致しない場合には、前記第1の処理手段と前記第2の処理手段の双方が異常状態にあると判定することを特徴とする、
制御装置。 First processing means for calculating a command value to be controlled based on an input value;
Second processing means for outputting a determination criterion for determining whether or not the first processing means is operating normally based on the input value;
Based on the degree of coincidence between the command value calculated by the first processing means and the determination criterion output by the second processing means, it is determined whether or not the first processing means is operating normally. A control device comprising: a third processing means;
The third processing means includes
The input value input to the first processing means when it was determined that the first processing means was operating normally in the past, and calculated by the first processing means based on the input value The command value and the determination criterion output by the second processing means are stored in association with each other,
When it is determined that the command value and the determination criterion do not match, the input values when it is determined that the first processing unit has normally operated in the past are used as the first processing unit and the second processing unit. Sent to the processing means to calculate the command value again and output the determination reference value again,
When the command value calculated by the first processing unit in accordance with the input value matches the command value when it is determined that the first processing unit has been operating normally in the past, and the input value In response, if the determination criterion output by the second processing means does not match the determination criterion when it was determined that the first processing means has been operating normally in the past, the first processing means And determining that the second processing means is in an abnormal state,
The command value calculated by the first processing means in accordance with the input value does not match the command value when the first processing means has been determined to be operating normally in the past, and the input value Accordingly, if the determination criterion output by the second processing means does not coincide with the determination criterion when it is determined that the first processing means has operated normally in the past, the first processing means It is determined that both of the second processing means are in an abnormal state,
Control device.
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