JP6133622B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態1に係る車両制御装置1000の構成図である。車両制御装置1000は、車両が備える機能部の動作を制御するECUであり、マイコン(演算部)100とドライバ回路200を備える。ドライバ回路200が駆動する車両負荷については記載を省略した。
マイコン100は、送信配線330を介して、ドライバ回路200に対して制御命令を送信する。マイコン100からドライバ回路200に対する通信を、ダウンストリームと呼ぶ場合もある。制御命令を記述したフレームは、制御フレームとデータフレームの2種類がある。以下これらデータフレームの例について説明する。
ドライバ回路200は、各ドライバ240における断線や短絡などの回路異常によって生じる異常電圧などの異常状態が発生したか否かを自己診断する機能を備えており、その診断結果を動作データとして実行結果レジスタ250に格納する。例えば1番目のドライバ240において異常電圧が発生した場合は、実行結果レジスタ250の1番目のビット値を1にする、などの機能を備える。
ドライバ回路200は、各ドライバ240における異常発生の有無を示す動作データをマイコン100へ送信する。この動作データによる異常診断は、車両負荷の異常を診断するという側面が強く、ドライバ回路200自身に発生した異常については診断することが困難である。
以上のように、本実施形態1に係る車両制御装置1000において、マイコン100は制御命令の1つとして診断データをドライバ回路200に対して送信し、ドライバ回路200は診断データをビット反転した反転診断データをマイコン100に返信する。これにより、マイコン100は制御命令を送信する任意のタイミングで、ドライバ回路200との間の通信が正常に実施できているか否かを診断することができる。
実施形態1においては、マイコン100が送信する診断データは任意でよいことを説明した。ただし、より効率的に診断を実施するためには、診断データのビット配列について工夫する余地があると考えられる。そこで本発明の実施形態2においては、より効率的に診断を実施することができる診断データのビット配列について検討する。車両制御装置1000の構成は実施形態1と同様である。
以上のように、本実施形態2に係る車両制御装置1000は、ビット値0とビット値1を交互に有するビット配列を、診断データとして用いる。これにより、2通信周期以内でビット固着を検出し、かつビット短絡による誤診断を回避することができる。
以上の実施形態1〜2において、マイコン100は、診断データのいずれかの位置において異常なビットを検出した場合、そのビット位置に対応するレジスタアドレスが異常であることを検出することができる。ただしこの異常は、診断データを発行することによって検出した異常であり、ドライバ240から取得する動作データには依拠していない。すなわちこの異常は、車両負荷やドライバ240の異常を表すものではない。このときマイコン100が実施する動作としては、例えば以下のようなものが考えられる。
マイコン100は、異常を検出したビット位置に対応する車両負荷またはドライバ240を停止させる旨の制御命令を発行する。ただし、レジスタが故障していると制御命令がドライバ240に対して正常に伝達されない可能性があるため、例えば別の通信配線などを経由してドライバ240に対して制御命令を伝達する必要がある。
マイコン100は、診断データのいずれかのビット位置において異常が検出された場合は、車両動作を安全側に倒し、ドライバ回路200の動作を停止する。具体的には、イネーブル信号を非アクティブにしてもよいし、制御命令として動作停止命令を発行してもよい。
マイコン100は、異常を検出したビット位置またはこれと同等の内容を示す信号を、例えば上位の制御装置に対して出力する。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることもできる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。
Claims (13)
- 車両が備える機能部を制御するための制御命令を出力する演算部と、
前記制御命令にしたがって前記機能部を駆動するドライバ回路と、
前記演算部から前記ドライバ回路に対して送信する信号を伝搬する送信配線と、
前記ドライバ回路から前記演算部に対して送信する信号を伝搬する受信配線と、
を備え、
前記ドライバ回路は、回路上にあらかじめ実装されその回路構成を変更することができないデバイスを用いて構成された機能を実行するように構成されており、
前記演算部は、診断データを、前記制御命令として前記ドライバ回路に対して送信し、 前記ドライバ回路は、前記演算部から受信した前記診断データの少なくとも一部をビット反転した反転診断データを前記演算部に対して送信し、
前記演算部は、前記ドライバ回路へ出力した前記診断データと前記ドライバ回路から受信した前記反転診断データを用いて、前記演算部と前記ドライバ回路が正常に通信できているか否かを診断し、
前記演算部は、前記ドライバ回路に対して前記診断データを送信する毎に、前記診断データをビット反転させ、
前記ドライバ回路は、
前記送信配線を介して前記演算部と通信する動作と、前記受信配線を介して前記演算部と通信する動作とを非同期に実行し、
前記機能部の動作結果を示す動作データおよび前記反転診断データを、前記演算部に対して前記受信配線を介して送信する
ことを特徴とする車両制御装置。 - 車両が備える機能部を制御するための制御命令を出力する演算部と、
前記制御命令にしたがって前記機能部を駆動するドライバ回路と、
前記演算部から前記ドライバ回路に対して送信する信号を伝搬する送信配線と、
前記ドライバ回路から前記演算部に対して送信する信号を伝搬する受信配線と、
を備え、
前記ドライバ回路は、回路上にあらかじめ実装されその回路構成を変更することができないデバイスを用いて構成された機能を実行するように構成されており、
前記演算部は、診断データを、前記制御命令として前記ドライバ回路に対して送信し、 前記ドライバ回路は、前記演算部から受信した前記診断データの少なくとも一部をビット反転した反転診断データを前記演算部に対して送信し、
前記演算部は、前記ドライバ回路へ出力した前記診断データと前記ドライバ回路から受信した前記反転診断データを用いて、前記演算部と前記ドライバ回路が正常に通信できているか否かを診断し、
前記演算部は、前記ドライバ回路に対して前記診断データを送信する毎に、前記診断データをビット反転させ、
前記演算部は、ビット値0とビット値1を交互に配置したデータを前記診断データとして前記ドライバ回路へ送信する
ことを特徴とする車両制御装置。 - 車両が備える機能部を制御するための制御命令を出力する演算部と、
前記制御命令にしたがって前記機能部を駆動するドライバ回路と、
を備え、
前記ドライバ回路は、回路上にあらかじめ実装されその回路構成を変更することができないデバイスを用いて構成された機能を実行するように構成されており、
前記演算部は、診断データを、前記制御命令として前記ドライバ回路に対して送信し、 前記ドライバ回路は、前記演算部から受信した前記診断データの少なくとも一部をビット反転した反転診断データを前記演算部に対して送信し、
前記演算部は、前記ドライバ回路へ出力した前記診断データと前記ドライバ回路から受信した前記反転診断データを用いて、前記演算部と前記ドライバ回路が正常に通信できているか否かを診断し、
前記演算部は、複数の前記機能部に対して同時に発行する前記制御命令を1つのシリアルデータ内に記述して前記ドライバ回路に対して送信し、
前記ドライバ回路は、
前記演算部から受信した前記シリアルデータ内に記述されているビットデータと前記機能部に対する制御命令との間の対応関係を定義する受信コマンドマップを備え、
前記受信コマンドマップを用いて、前記シリアルデータ内に記述されているビットデータを、複数の前記機能部に対する前記制御命令に変換することにより、前記シリアルデータを複数の前記機能部に対して同時に発行する前記制御命令に変換する
ことを特徴とする車両制御装置。 - 前記演算部は、前記ドライバ回路に対して前記制御命令を出力するいずれかの実行周期において、前記診断データを前記ドライバ回路に対して送信し、
前記ドライバ回路は、前記動作データを前記演算部に対して送信する前の実行周期において前記演算部から前記診断データを受信した場合は、その受信した診断データをビット反転することにより前記反転診断データを生成する
ことを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。 - 前記ドライバ回路は、
前記送信配線を介して前記演算部から受信したデータを格納する受信レジスタと、
前記受信配線を介して前記演算部に対して送信するデータを格納する送信レジスタと、 を備え、
前記受信レジスタと前記送信レジスタは、互いにビット干渉を起こさないように分離して構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。 - 前記ドライバ回路は、複数の前記機能部の動作結果を示す前記動作データを1つのシリアルデータ内に記述して前記演算部に対して送信する
ことを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。 - 前記演算部と前記ドライバ回路は、マイクロセカンドバス規格に準拠して互いに通信する
ことを特徴とする請求項3記載の車両制御装置。 - 前記車両制御装置は、
前記演算部から前記ドライバ回路に対してクロック信号を送信する1対のクロック配線と、
1対の前記送信配線と、
1本の前記受信配線と、
前記送信配線および前記受信配線を介した通信を有効化する旨を指示する有効化信号を前記演算部から前記ドライバ回路に対して送信する1本の有効化信号配線と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。 - 前記演算部は、
前記診断データと前記反転診断データを用いて、前記診断データまたは前記反転診断データのうちビット異常が生じている箇所を特定することにより、前記受信レジスタまたは前記送信レジスタにおいて異常が生じている箇所を診断し、その結果を示す信号を出力する
ことを特徴とする請求項5記載の車両制御装置。 - 前記演算部は、前記診断データまたは前記反転診断データのうちビット異常が生じている箇所が存在する場合は、前記ドライバ回路を停止させるよう指示する前記制御命令を前記ドライバ回路に対して出力し、
前記ドライバ回路は、前記演算部から受信した前記制御命令にしたがって、前記機能部を駆動する動作を停止する
ことを特徴とする請求項9記載の車両制御装置。 - 前記ドライバ回路は、前記機能部として、前記車両が備えるソレノイド回路、前記車両が備えるリレー回路、前記車両が備えるインジェクタ回路、前記車両が備えるイグニッション回路、前記車両が備えるヒータ回路のうち少なくともいずれかを駆動する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の車両制御装置。 - 車両が備える機能部を制御するための制御命令を出力する演算部を備える車両制御装置であって、
前記制御命令にしたがって前記機能部を駆動するドライバ回路と通信し、
前記車両制御装置はさらに、
前記演算部から前記ドライバ回路に対して送信する信号を伝搬する送信配線と、
前記ドライバ回路から前記演算部に対して送信する信号を伝搬する受信配線と、
を備え、
前記ドライバ回路は、回路上にあらかじめ実装されその回路構成を変更することができないデバイスを用いて構成された機能を実行するように構成されており、
前記演算部は、診断データを、前記制御命令として前記ドライバ回路に対して送信し、 前記ドライバ回路は、前記演算部から受信した前記診断データの少なくとも一部をビット反転した反転診断データを前記演算部に対して送信し、
前記演算部は、前記ドライバ回路へ出力した前記診断データと前記ドライバ回路から受信した前記反転診断データを用いて、前記演算部と前記ドライバ回路が正常に通信できているか否かを診断し、
前記演算部は、前記ドライバ回路に対して前記診断データを送信する毎に、前記診断データをビット反転させ、
前記演算部は、ビット値0とビット値1を交互に配置したデータを前記診断データとして前記ドライバ回路へ送信する
ことを特徴とする車両制御装置。 - 演算部から送信される、車両が備える機能部を制御するための制御命令にしたがって前記機能部を駆動するドライバ回路と、
前記演算部から前記ドライバ回路に対して送信する信号を伝搬する送信配線と、
前記ドライバ回路から前記演算部に対して送信する信号を伝搬する受信配線と、
を備え、
前記ドライバ回路は、回路上にあらかじめ実装されその回路構成を変更することができないデバイスを用いて構成された機能を実行するように構成されており、
前記演算部は、診断データを、前記制御命令として前記ドライバ回路に対して送信し、 前記ドライバ回路は、前記演算部から受信した前記診断データの少なくとも一部をビット反転した反転診断データを前記演算部に対して送信し、
前記演算部は、前記ドライバ回路へ出力した前記診断データと前記ドライバ回路から受信した前記反転診断データを用いて、前記演算部と前記ドライバ回路が正常に通信できているか否かを診断し、
前記演算部は、前記ドライバ回路に対して前記診断データを送信する毎に、前記診断データをビット反転させ、
前記ドライバ回路は、
前記送信配線を介して前記演算部と通信する動作と、前記受信配線を介して前記演算部と通信する動作とを非同期に実行し、
前記機能部の動作結果を示す動作データおよび前記反転診断データを、前記演算部に対して前記受信配線を介して送信する
ことを特徴とする車両制御装置。
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