JPH05134712A - センサ信号処理装置および車両補助装置のコントロールユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センサケーブルの増加やセンサ入力に対する
波形処理等の無駄を省き、コントロールユニット側のＣ
ＰＵのコストを低減する。 【構成】 複数のセンサ２３〜３２からの信号をインテ
リジェントセンサユニット６０に取り込み、ここで波形
処理するとともに、検出した物理量を所定の信号レベル
に変換し、その他、センサ信号の異常判定等を行った
後、シリアル通信可能な信号に変換して１つの通信ケー
ブル４４によって、複数のセンサ２３〜２の情報を一定
周期で順次外部の複数のコントローラ１〜コントローラ
ｎに送信する。その後、コントローラ１〜コントローラ
ｎ側でシリアル通信によって伝送された信号を受信し、
該受信した信号に基づいて車両補助装置を駆動する制御
値を演算し、この制御値に基づいて車両補助装置を駆動
するアクチュエータの駆動信号を生成し、アクチュエー
タにより車両補助装置（例えば、車両のアクティブサス
ペンション装置）を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、センサ信号処理装置お
よび車両補助装置のコントロールユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の電子制御装置には種々の
ものが開発されており、例えばパワーステアリング装置
もその１つである。このようなパワーステアリング装置
では、各種センサを使用し、その出力信号に基づいてモ
ータ電流を制御している。モータはアクチュエータとし
て小型、軽量等の利点から今後とも増加傾向にある。ま
た、油圧式のアクティブサスペンション装置や４輪操舵
システムも開発されており、同様にコントロールユニッ
トが使用されている。

【０００３】一例としてアクティブサスペンション装置
のコントロールユニット１００を示すと、図６のように
表される。同図において、コントロールユニット１００
は車速センサ１０１、エンジン回転数センサ１０２、操
舵角センサ１０３、トルクセンサ１０４、モータ温度セ
ンサ１０５からの信号を一旦内部のセンサインターフェ
ース回路１１１によって受信し、ここでアナログからデ
ジタル信号に変換する等の処理を施した後に、μＣＰＵ
（以下、単にＣＰＵという）１１２に供給し、ここで車
両の補助制御（例えば、アクティブサスペンション制
御）の処理値を演算し、その結果を出力制御回路１１３
に送っている。

【０００４】出力制御回路１１３はＣＰＵ１１２からの
処理値を駆動に必要な信号レベルに変換して前輪又は後
輪駆動部１１５に供給し、前輪又は後輪駆動部１１５は
出力制御回路１１３からの駆動信号に基づいてアクチュ
エータを駆動（例えば、油圧の制御）して、サスペンシ
ョン等の調整を実行する。電源回路１１４はコントロー
ルユニット１００の各回路に電源を供給する。

【０００５】また、前記各センサ１０１〜１０５および
センサインターフェース回路１１１はセンサ信号処理部
１１６を構成している。なお、アクティブサスペンショ
ン装置のコントロールユニット１００に限らず、他のパ
ワーステアリング装置や４輪操舵システムのコントロー
ルユニットにおいてもセンサ入力の処理については同様
の構成になっている。

【０００６】次に、図７は例えばアクティブサスペンシ
ョン装置のコントロールユニット１００における内部処
理を示すフローチャートである。この図において、プロ
グラムがスタートすると、まずステップＳ１でコントロ
ールユニットの初期処理（例えば、内部回路や情報の初
期化および自己診断）を行い、ステップＳ２でイグニッ
ションスイッチの状態（例えば、オンしているか）を確
認し、ステップＳ３でイグニッションスイッチがオンし
ているか否かを判別する。

【０００７】オンしていないときは、ステップＳ２に戻
り、オンすると、ステップＳ４でコントロールユニット
１００に接続されている前述した複数のセンサの情報を
入手する。センサ情報の入手方法は、各センサ毎に異な
る。例えば、Ａ／Ｄ変換処理して情報を入手するものや
Ｈ／Ｌ判定して情報を入手するもの、あるいはパルス信
号として入力されるもの等がある。

【０００８】センサ情報の読み込みは、各周期の中で実
施されるもの以外に、パルス入力など割込み処理で変化
を検出し、変化の間隔を各周期毎に計算するものがあ
る。

【０００９】次いで、ステップＳ５で複数のセンサの情
報、すなわちセンサの出力信号を波形処理し、さらにこ
の信号に対して物理量（例えば、車速、バッテリ電圧）
の変換を行い、ステップＳ６でセンサの異常を確認す
る。異常としては、例えばセンサが故障で信号がノイズ
に埋れて入力しない、あるいはケーブルが断線して信号
の入力がない等の判断を行う。次いで、ステップＳ７で
センサに異常があるか否かを判別し、異常があるときは
ステップＳ８で異常情報（センサの種類、異常の内容
等）を記憶するとともに、制限フラグをオン（制限フラ
グ＝［１］）にしてステップＳ９に進む。制限フラグは
センサが異常なので、使用を制限する旨を表すものであ
る。

【００１０】一方、ステップＳ７でセンサに異常がない
ときは、直ちにステップＳ９に進む。ステップＳ９では
センサからの得られた情報に基づいて各種制御仕様に見
合った計算や判定を行って車両補助装置（例えば、アク
ティブサスペンション装置）における各アクチュエータ
の制御処理値を演算し、ステップＳ１０で制限フラグの
値を確認して制御出力を決定する。例えば、制限フラグ
＝［１］のときは該当するセンサの情報は使用せずに制
御出力を決定するようにする。

【００１１】次いで、ステップＳ１１で演算した制御出
力を対応するアクチュエータに出力する。これにより、
センサ情報に基づいてアクチュエータ（例えば、油圧回
路の絞り弁）が動作し、アクティブサスペンションのダ
ンパ定数が調整される。なお、フィードバックやフィー
ドフォワード系の制御の場合には出力指令と、出力結果
とを比較して制御を行う。

【００１２】次いで、ステップＳ１２でアクチュエータ
の異常を確認する。これは、例えば決定された制御出力
を各アクチュエータ駆動回路に供給し、アクチュエータ
の状態が断線や短絡等の異常状態になっていないかを判
断して行う。次いで、ステップＳ１３でアクチュエータ
の異常有りと判別したときは、ステップＳ１５で対応す
る異常アクチュエータへの制御出力を禁止するととも
に、この異常状態を記憶する。

【００１３】その後、ステップＳ１６でイグニッション
情報を確認し、ステップＳ１７でイグニッションがオン
のときはステップＳ１６に待機して上記制御を継続し、
イグニッションがオフになると、ステップＳ２にリター
ンしてルーチンを繰り返す。一方、ステップＳ１３でア
クチュエータに異常がないときは、ステップＳ１４で周
期タイマ割込み発生まで待機し、その後、ステップＳ２
にリターンしてルーチンを繰り返す。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電子制御装置のセンサ入力システム装置にあっ
ては、各コントロールユニットが同じセンサ類を使用し
てその信号入力、波形処理物理量変換、センサ異常検出
等の処理を各ＣＰＵで重複して行っていたため、センサ
ケーブルの増加やセンサ入力の波形処理を行うに際して
複数のコントロールユニット内で同じ処理をしければな
らず無駄が多いという問題点があった。

【００１５】また、各コントロールユニットはセンサ入
力の波形処理や異常検出を省略することができず、その
結果、コントロールユニット側のＣＰＵのコストが増加
するという欠点があった。さらに、各センサの仕様が変
更されたような場合、コントロールユニット側の処理手
順を同じように変更する必要があり、面倒であった。

【００１６】そこで本発明は、センサケーブルの増加や
センサ入力に対する波形処理等の無駄を省き、コントロ
ールユニット側のＣＰＵのコストを低減し、かつ各セン
サの仕様が変更されてもコントロールユニット側の処理
手順を変更する必要のないセンサ信号処理装置および車
両補助装置のコントロールユニットを提供することを目
的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明によるセンサ信号処理装置は、
車両の運転状態を検出する複数のセンサからの信号を受
け入れて波形処理し、検出された物理量を所定の信号レ
ベルに変換するとともに、その他にセンサ信号に対して
必要な処理を行う信号処理手段と、信号処理手段の出力
信号を、外部に一定周期で前記複数のセンサの情報を一
定周期で順次伝送可能なように変換する信号伝送変換手
段と、を備えたことを特徴とする。

【００１８】また、請求項６記載の発明による車両補助
装置のコントロールユニットは、請求項１記載のセンサ
信号処理装置からの信号を受信し、該受信した信号に基
づいて車両補助装置を駆動する制御値を演算する制御値
演算手段と、制御値演算手段の出力に基づいて車両補助
装置を駆動するアクチュエータの駆動信号を生成する駆
動信号生成手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明では、複数のセンサからの信号はセンサ
信号処理装置に取り込まれ、ここで波形処理されるとも
に、検出された物理量が所定の信号レベルに変換され、
その他、センサ信号の異常判定等が行われた後、外部に
一定周期で、例えばシリアル通信可能な信号に変換され
て１つの通信ケーブルによって、複数のセンサの情報が
一定周期で順次外部の複数のコントロールユニットに送
信される。

【００２０】その後、コントロールユニット側ではシリ
アル通信して伝送された信号を受信し、該受信した信号
に基づいて車両補助装置を駆動する制御値が演算され、
この制御値に基づいて車両補助装置を駆動するアクチュ
エータの駆動信号が生成され、アクチュエータにより車
両補助装置（例えば、車両のアクティブサスペンション
装置）が駆動される。なお、他の複数のコントロールユ
ニットでは順次受信した信号に基づいて同様の制御値演
算等を行う。

【００２１】したがって、１つの専用のセンサ信号処理
装置によってセンサ信号の処理および伝送が複数のコン
トロールユニットに対して行われるから、センサケーブ
ルの増加やセンサ入力に対する波形処理等の無駄が省か
れる。また、コントロールユニット側の処理量が減り、
内部ＣＰＵのコストが低減する。さらに、各センサの仕
様が変更されてもコントロールユニット側の処理手順を
変更する必要がなく、センサ側の波形処理手順等を変更
するのみで対応可能になる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１〜図５は本発明に係るセンサ信号処理装置および車両
補助装置のコントロールユニットの一実施例を示す図で
あり、本発明を車両のアクティブサスペンション装置に
適用した例である。

【００２３】図１はアクティブサスペンション装置の制
御に必要な各種センサの信号処理を行うセンサ信号処理
装置についてのブロック図を示すものである。図１にお
いて、２１はバッテリ、２２はイグニッションスイッ
チ、２３はバッテリ電圧検出センサ、２４は車速セン
サ、２５は各車輪の速度を検出する車輪速度センサ、２
６はハンドルの操舵角を検出する舵角センサ（１）、２
７はハンドルの操舵角を検出する舵角センサ（２）、２
８はブレーキの操作を検出するブレーキスイッチ、２９
はアクセル開度を検出するアクセル開度センサ、３０は
車体の各方向の加速度を検出する各方向Ｇセンサ、３１
はシフトレバーの操作位置を検出するためのスイッチ等
からなるシフト位置センサ、３２はアクティブサスペン
ション装置の制御に必要な油圧を検出する油圧センサで
ある。

【００２４】バッテリ２１やイグニッションスイッチ２
２は内部回路の駆動や後述のＣＰＵ４１のバックアップ
等に使用される。また、イグニッションスイッチ２２は
イグニッションのオン／オフ状態を検出するために用い
られる。バッテリ電圧検出センサ２３はバッテリ２１の
電圧を検出し、この検出結果に基づきバッテリ２１の電
圧が正常なときのみアクティブサスペンションの制御を
許可したり、また制御値の補正をするために用いられ
る。

【００２５】車速センサ１２４からの車速信号は走行速
度情報を得るためのパルス信号である。車輪速度センサ
２５からの信号は前後左右各車輪の回転速度、加速度を
得るためのパルス信号である。舵角センサ（１）２６、
舵角センサ（２）２７はハンドルの回転角度から回転速
度、回転方向、回転加速度の情報を得るためのパルス信
号で、２つ設けたのはフェールセーフのためである。

【００２６】ブレーキスイッチ２８は、ブレーキが踏ま
れているか否かを知るために用いられるスイッチ情報を
得るものである。アクセル開度センサ２９はアクセルの
踏込み状態（位置、変化量等）を得るためのもので、こ
れは可変抵抗などを用いたアナログ量である。

【００２７】各方向Ｇセンサ３０は、車体の各方向の加
速度を得るためのもので、これはアナログ量信号であ
る。油圧センサ３２は油圧レベルや油圧力、温度を得る
ためのもので、これはスイッチによる信号若しくはサー
ミスタ等のアナログ信号である。

【００２８】上記各センサからの出力信号はコントロー
ルユニット４０に入力されており、コントロールユニッ
ト４０は大きく分けてＣＰＵ４１、ＣＰＵ電源・ＷＤＴ
部４２および通信インターフェース部４３によって構成
される。ＣＰＵ４１はセンサ信号の処理の遂行に必要な
付属回路（例えば、信号の入出力をコントロールするイ
ンタフェース回路等）を含むもので、前述した各センサ
２３〜３２からの信号が入力される。

【００２９】ＣＰＵ（信号処理手段）４１は上記各セン
サ２３〜３２からの入力信号を処理、例えばセンサ入力
信号を波形処理するとともに、センサ情報を物理量に変
換し、さらにセンサ信号の異常判定等を行った後、通信
インターフェース部４３に出力する。通信インターフェ
ース部（信号伝送変換手段）４３はＣＰＵ４１から供給
された信号をシリアル通信可能な信号に変換し、通信ケ
ーブル４４を介して一定周期で外部の複数のコントロー
ラ１〜コントローラｎに出力する。

【００３０】ＣＰＵ４１の動作そのものはＣＰＵ電源・
ＷＤＴ部４２によって常時監視されており、ＣＰＵ電源
・ＷＤＴ部４２はバッテリ２１の電圧を受け入れて各部
に動作電源を供給するとともに、ＣＰＵ４１の動作に異
常が生じた場合にはＣＰＵ４１を強制的にリセットする
ようになっている。具体的には、ＣＰＵ電源・ＷＤＴ部
４２はＷＤＴ（ウオッチドッグタイマ）を有し、このＷ
ＤＴによってＣＰＵ４１の状態を監視するとともに、Ｃ
ＰＵ４１や内部ロジック駆動の５Ｖの安定化電源を供給
する安定化電源回路、およびリセット信号を発生するリ
セット発生回路を有している。なお、ＣＰＵ４１からＣ
ＰＵ電源・ＷＤＴ部４２に対してＷＤＴクリアパルスが
入力される。

【００３１】上記各センサ２３〜３２およびコントロー
ルユニット４０は全体としてインテリジェントセンサユ
ニット（センサ信号処理装置）６０を構成する。インテ
リジェントセンサユニット６０は車両に１つだけ専用に
設置されている。これに対して複数のコントローラ１〜
コントローラｎは、例えばアクティブサスペンション装
置、パワーステアリング装置、４輪操舵システム等の車
両補助装置のそれぞれに対応している。

【００３２】ここで、通信インターフェース部４３にお
ける通信方式について説明する。本実施例で採用してい
る通信方式は次のようなものである。 ａ）片方向通信である。 ｂ）シリアル通信であり、これはクロック同期式あるい
は調歩同期式の何れかによる。 ｃ）ビット長は、８ビット＋パリティビットのものを用
いる。 ｄ）スタートマーク／エンドマークを設ける。 ｅ）データ構成は、スタートマーク、センサ１情報、セ
ンサ２情報、センサ３情報、・・・・・センサｎ情報、
エンドマークという順とする。 ｆ）センサ情報は物理量をＡＳＣＩＩコードに変換して
通知し、異常な場合は数値以外のある特定コードを規定
して通知する。

【００３３】各周期毎の通信データは図２（ａ）に示す
ように、スタート／センサデータブロック／エンドとい
う方式である。また、１データブロックの構成は図２
（ｂ）に示すように、スタートマーク、センサ１デー
タ、センサ２データ、・・・・センサｎデータ、エンド
マークという方式である。

【００３４】センサｘデータの構成は図２（ｃ）に示す
ように、８ビット情報時はデータコードＨ／データコー
ドＬという方式であり、１６ビット情報時はデータコー
ドＨＨ／データコードＨＬ／データコードＬＨ／データ
コードＬＬという方式である。なお、データコードは８
ビットの情報を１６進の２桁情報に変換した上位（Ｈ）
および下位（Ｌ）の数値をＡＳＣＩＩコードに変換した
８ビットの２進数で、Ｈは上位、Ｌは下位に対応する。
１６ビット情報の場合は４バイト構成になり、４ビット
情報の場合は１バイト構成になる。

【００３５】次に、通信インターフェース部４３から送
られてくるデータを受けるコントローラ１〜コントロー
ラｎについて説明する。複数のうちから一例として１つ
のコントローラ１の内部構成を図３に示す。

【００３６】図３において、コントローラ１は大きく分
けてＣＰＵ７１、ＣＰＵ電源・ＷＤＴ部７２およびアク
チュエータ駆動回路・断線短絡検出回路７３によって構
成される。ＣＰＵ７１は受信したセンサ信号の処理の遂
行に必要な付属回路（例えば、信号の入出力をコントロ
ールするインタフェース回路等）を含むもので、前述し
たインテリジェントセンサユニット６０からのシリアル
通信の信号が入力される。

【００３７】ＣＰＵ７１はインテリジェントセンサユニ
ット６０からのセンサ入力信号に基づいてアクティブサ
スペンションの制御に必要な処理値を演算し、駆動指示
信号、、・・・駆動指示信号ｍをアクチュエータ駆
動回路・断線短絡検出回路７３に出力する。アクチュエ
ータ駆動回路・断線短絡検出回路７３はバルブやモータ
等のアクチュエータを駆動するためのもので、駆動信号
を生成して各種アクチュエータ８０に出力する。

【００３８】各種アクチュエータ８０は、例えば車両補
助装置の１つであるショックアブソーバであり、アクチ
ュエータ駆動回路・断線短絡検出回路７３からの駆動信
号に基づいて減衰力を３段階（ソフト、ミディアム、ハ
ード）に切り換え可能なもので、例えば絞りを含む油圧
回路を備え、ダンパ定数に従って絞りを調整する。すな
わち、ダンパ定数が大きいと油圧回路の抵抗が大きくな
って減衰力が堅め（ハード）となるように、ダンパ定数
が小さいと油圧回路の抵抗が小さくなって減衰力が柔ら
かめ（ソフト）となるように絞りが調整される。

【００３９】また、アクチュエータ駆動回路・断線短絡
検出回路７３は内部の断線短絡検出回路によってアクチ
ュエータ８０の電流や電圧を検出して断線や短絡状態を
検出し、その結果を断線短絡検出信号、、・・・断
線短絡検出信号ｎとしてＣＰＵ７１に出力する。

【００４０】ＣＰＵ７１の動作そのものはＣＰＵ電源・
ＷＤＴ部７２によって常時監視されており、ＣＰＵ電源
・ＷＤＴ部７２はバッテリ２１の電圧を受け入れて各部
に動作電源を供給するとともに、ＣＰＵ７１の動作に異
常が生じた場合にはＣＰＵ７１を強制的にリセットする
ようになっている。

【００４１】具体的には、ＣＰＵ電源・ＷＤＴ部７２は
ＷＤＴ（ウオッチドッグタイマ）を有し、このＷＤＴに
よってＣＰＵ７１の状態を監視するとともに、ＣＰＵ７
１や内部ロジック駆動の５Ｖの安定化電源を供給する安
定化電源回路、およびリセット信号を発生するリセット
発生回路を有している。なお、ＣＰＵ７１からＣＰＵ電
源・ＷＤＴ部７２に対してＷＤＴクリアパルスが入力さ
れる。さらに、ＣＰＵ７１からダイアグ情報入出力信号
が出力されており、このダイアグ出力信号はコントロー
ルユニット１の状態を外部に通知するためのもので、ラ
ンプを点灯したり、あるいは通信などによって実現す
る。

【００４２】次に、アクティブサスペンション制御の動
作について図４、図５に示すフローチャートを参照して
説明する。図４はインテリジェントセンサユニット６０
におけるセンサ入力信号の処理手順を示すフローチャー
トである。図４において、プログラムがスタートする
と、まずステップＳ２１でコントロールユニット４０の
初期処理（例えば、内部回路や情報の初期化および自己
診断）を行い、ステップＳ２２でイグニッションスイッ
チの状態（例えば、オンしているか）を確認し、ステッ
プＳ２３でイグニッションスイッチがオンしているか否
かを判別する。

【００４３】オンしていないときは、ステップＳ２２に
戻り、オンすると、ステップＳ２４でコントロールユニ
ット４０に接続されている前述した複数のセンサ２３〜
３２からの情報を入手する。センサ情報の入手方法は、
各センサ毎に異なる。例えば、Ａ／Ｄ変換処理して情報
を入手するものやＨ／Ｌ判定して情報を入手するもの、
あるいはパルス信号として入力されるもの等がある。

【００４４】センサ情報の読み込みは、各周期の中で実
施されるもの以外に、パルス入力など割込み処理で変化
を検出し、変化の間隔を各周期毎に計算するものがあ
る。

【００４５】次いで、ステップＳ２５で複数のセンサの
情報、すなわちセンサ２３〜３２の出力信号を波形処理
するとともに、波形処理した信号に対して物理量（例え
ば、車速、バッテリ電圧）の変換を行い、ステップＳ２
６でセンサ２３〜３２の異常を確認する。異常として
は、例えばセンサ２３〜３２が故障で信号がノイズに埋
れて入力しない、あるいはケーブルが断線して信号の入
力がない等の判断を行う。次いで、ステップＳ２７でセ
ンサ２３〜３２に異常があるか否かを判別し、異常があ
るときはステップＳ２８で異常情報（センサ２３〜３２
の種類、異常の内容等）を記憶してステップＳ２９に進
む。なお、変換された物理量が正常か異常かの判定情報
は通信を利用して外部に出力される。

【００４６】一方、ステップＳ２７でセンサ２３〜３２
に異常がないときは、直ちにステップＳ２９に進む。ス
テップＳ９ではセンサ２３〜３２からの得られた情報を
外部の複数のコントローラ１〜コントローラｎに送信す
るための通信データを設定するとともに、同時にこの通
信データに対して送信許可を与える。なお、センサ信号
の取り込や通信の周期は適用される各システムによって
異なるが、基本的には情報を最も頻繁に必要とするコン
トローラ１〜コントローラｎの周期に依存させ、ｍｓｅ
ｃ単位で処理する必要がある。

【００４７】次いで、ステップＳ３０で通信異常がある
か否かを判別し、異常がなければステップＳ３１で周期
タイマ割込み発生まで待機する。このとき、通信の周期
タイマ割込みが発生すると、通信が開始されてコントロ
ーラ１〜コントローラｎに対して通信ケーブル４４を介
してセンサ情報が伝送される。なお、通信開始後におけ
る各バイト毎の通信は送信割込み処理で行う。その後、
ステップＳ２２にリターンする。

【００４８】一方、ステップＳ３０で通信異常があると
判定したときは、ステップＳ３２で通信処理を初期化す
るとともに、異常復帰まで待機し、その後、ステップＳ
２２にリターンする。

【００４９】次に、図５はコントローラ１における信号
処理を示すフローチャートである。図５において、プロ
グラムがスタートすると、まずステップＳ４１でコント
ローラ１の初期処理（例えば、内部回路や情報の初期化
および自己診断）を行い、ステップＳ４２でイグニッシ
ョンスイッチの状態（例えば、オンしているか）を確認
し、ステップＳ４３でイグニッションスイッチがオンし
ているか否かを判別する。

【００５０】オンしていないときは、ステップＳ４２に
戻り、オンすると、ステップＳ４４でコントローラ１に
接続されている前述したインテリジェントセンサユニッ
ト６０からのセンサ情報を受信処理するとともに、必要
な受信データについて保管する。入手するセンサ情報は
既に物理量変換されたデータや異常検出の判定がされた
情報である。受信データが必要なもののみ保管し、不要
なものは廃棄する。

【００５１】ここで、受信は受信割込みで情報を受け
る。この場合、スタートマークを確認して新しい周期の
センサ情報通信開始と判断する。また、受信したデータ
数をカウントし、どのセンサ情報が受信されたかを判断
する。そして、対応するコントローラでは不要のセンサ
情報は受信処理は行うが、保管はしない。エンドマーク
を確認してその周期の通信が終了したと判断する。ま
た、通信周期がコントローラ１の制御周期より早い場合
は、データ受信は行うが、データを制御に必要な間隔以
外は使用しない対応や必要なとき以外は受信処理自体を
禁止してしまうことも行う。

【００５２】次いで、ステップＳ４５でセンサ２３〜３
２の異常を確認する。異常としては、例えばインテリジ
ェントセンサユニット６０から送信されてきたセンサ２
３〜３２の信号がノイズに埋れて入力しない、あるいは
ケーブルが断線して信号の入力がない等の判断を行う。
次いで、ステップＳ４６でセンサ２３〜３２に異常があ
るか否かを判別し、異常があるときはステップＳ４７で
異常情報（センサ２３〜３２の種類、異常の内容等）を
記憶するとともに、制限フラグをオン（制限フラグ＝
［１］）にしてステップＳ４８に進む。制限フラグはセ
ンサが異常なので、使用を制限する旨を表すものであ
る。なお、変換された物理量が正常か異常かの判定情報
は通信を利用して外部に出力される。

【００５３】一方、ステップＳ４６でセンサ２３〜３２
に異常がないときは、直ちにステップＳ４８に進む。ス
テップＳ４８ではインテリジェントセンサユニット６０
から送信されることによって得られた物理量変換された
情報をもとに、各種制御仕様（この場合はアクティブサ
スペンション制御仕様）に見合った計算や判定を行って
車両補助装置（すなわち、アクティブサスペンション装
置）における各アクチュエータ８０の制御処理値を演算
し、ステップＳ４９で制限フラグの値を確認して制御出
力を決定する。

【００５４】例えば、制限フラグ＝［１］のときは該当
するセンサの情報は使用せずに制御出力を決定するよう
にする。すなわち、センサ異常の内容に従って制御範囲
を制限する。また、通信に異常が発生したときは正常時
点での情報を利用して制御を保持するか、保持が不可能
な状態のときは通信が正常になるまで制御を禁止する。

【００５５】次いで、ステップＳ５０で演算した制御出
力を対応するアクチュエータ８０に出力する。これによ
り、センサ情報に基づいてアクチュエータ８０（例え
ば、油圧回路の絞り弁）が動作し、アクティブサスペン
ションのダンパ定数が調整される。なお、フィードバッ
クやフィードフォワード系の制御の場合には出力指令
と、出力結果とを比較して制御を行う。

【００５６】次いで、ステップＳ５１でアクチュエータ
８０の異常を確認する。これは、例えば決定された制御
出力を各アクチュエータ駆動回路７３に供給し、アクチ
ュエータ８０の状態が断線や短絡等の異常状態になって
いないかを判断して行う。次いで、ステップＳ５２でア
クチュエータ８０の異常有りと判別したときは、ステッ
プＳ５３で対応する異常アクチュエータ８０への制御出
力を禁止するとともに、この異常状態を記憶する。

【００５７】その後、ステップＳ５４でイグニッション
情報を確認し、ステップＳ５５でイグニッションがオン
のときはステップＳ５４に待機して上記制御を継続し、
イグニッションがオフになると、ステップＳ４２リター
ンしてルーチンを繰り返す。一方、ステップＳ５２でア
クチュエータ８０に異常がないときは、ステップＳ５６
で周期タイマ割込み発生まで待機し、その後、ステップ
Ｓ４２にリターンしてルーチンを繰り返す。

【００５８】上記処理による本実施例の特徴を、従来の
制御との比較で詳細に説明する。従来の制御 まず、従来は例えば、自動車の足まわりの制御におい
て、コントローラは生のセンサ信号を直接に入力し、内
部ＣＰＵで信号を加工（制御用の数値に変換する等）し
ていた。処理の内容は波形整形、物理量変換、センサ異
常判定である。具体的には、車速パルスは一定時間のパ
ルスカウント数から車速を計算により求め、温度センサ
やＧセンサ等は入力される電圧から各変換式に従って温
度や加速度を求めていた。したがって、コントローラが
増えると、全体からみて同じ処理を各ＣＰＵが行ってい
ることになり、この処理量も制御の処理と同等にＣＰＵ
には負荷となる。

【００５９】また、１個のセンサ信号を複数のコントロ
ーラに入力するために配線が増え、さらにはセンサに流
れ込む電流やセンサから吐き出される電流が多くなり、
コントローラは逆流防止の対策も必要となる。センサか
らみて電流容量以上の電流を流すことはできないため、
コントローラのコネクタに流せる電流もコントローラの
数が増加する毎に小さくなる。

【００６０】各コントローラを設計する際にＣＰＵの処
理能力でＣＰＵの価格が変わる。すなわち、信号処理に
要する分高いＣＰＵを選択する必要がある。

【００６１】各センサの変換処理に加え、自動車の制御
では高信頼性が要求されることから、センサの正常・異
常を判定する処理も必要になる。各センサからみると、
複数のコントローラに対して信号を出力する必要があ
り、それなりの出力能力を持たなければならない。自動
車自体からみると、センサとコントローラにおける配線
が増加し、しいては重量のアップにもつながることにな
る。

【００６２】本発明の制御 これに対して、本発明を適用した一実施例の制御では、
複数のコントローラ１〜コントローラｎに使用されるセ
ンサ２３〜３２を中心にしてセンサ２３〜３２の信号処
理を専用して行うとともに、さらに通信を使用して各コ
ントローラ１〜コントローラｎに情報を伝達する機能を
持ったインテリジェントセンサユニット６０が１つだけ
設置される。そして、このインテリジェントセンサユニ
ット６０から通信を使用して複数のコントローラ１〜コ
ントローラｎが必要なセンサ情報を得ている。

【００６３】すなわち、従来と異なり、センサ情報の入
力、波形整形、物理量変換、正常・異常判定をコントロ
ーラではなく、インテリジェントセンサユニット６０で
行っている。そして、このインテリジェントセンサユニ
ット６０は各コントローラ１〜コントローラｎに対し、
物理量変換した情報とセンサの正常・異常判定をした情
報を通信という手段をもって実現される。通信はシリア
ル通信で、各センサ２３〜３２からの情報が数ｍｓｅｃ
毎に更新できる能力で行われる。

【００６４】また、通信は各センサ２３〜３２の情報を
順番に一定周期で送信して行われる。センサ情報出力以
前に同期情報が送信される。すなわち、［同期情報〜セ
ンサ１情報〜センサ２情報〜・・・・・・〜センサｎ情
報］〜時間待ちという方式で通信が行われる。なお、
［ ］の部分が一定周期毎に情報を出力するサイクリ
ック伝送方式となっている。

【００６５】各コントローラ１〜コントローラｎでは、
送信された情報を制御に必要なとのにのみ受けて、各制
御が行われる。これにより、コントローラは制御に集中
することができる。また、センサの仕様変更に対して、
各コントローラの処理を変更しなくても、インテリジェ
ントセンサユニット６０の処理を変更することで対応で
き、仕様変更に対する負荷が軽減する。

【００６６】なお、本発明の適用は電子式サスペンショ
ン制御装置に限るものではなく、他の装置、例えば、電
動式パワーステアリング装置、４輪操舵システム、エン
ジンの燃焼制御装置、ブレーキ制御装置等にも適用する
ことができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１つの専用のセンサ信号処理装置によってセンサ信号の
処理および伝送が複数のコントロールユニットに対して
行われるので、以下の具体的効果を得ることができる。

【００６８】センサの波形処理や異常検出を分割する
ことで、コントロールユニットの処理量を軽減すること
ができる。その結果、コントロールユニット側のＣＰＵ
のコストを低減することができる。 各センサの仕様が変更されてもコントロールユニット
側の処理手順（ソフト）を全く変更しなくて済み、セン
サ側の波形処理手順を変更するのみで対応できる。した
がって、仕様変更に対する処置が面倒でなく、この面か
らもコントロールユニット側のＣＰＵのコストが低減す
る。

【００６９】コントロールユニット側の制御状況（制
御処理量変動）に関係なく、各センサの波形処理を行う
ことができる。 各コントロールユニットへの伝送をシリアル通信で行
うことにより、従来に比べて必要な配線（例えば、セン
サケーブル）を大幅に省略することができる。 他のコントロールユニット（例えば、電子式サスペン
ション制御装置以外）にも必要な情報を伝送することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセンサ信号処理装置および車両補
助装置のコントロールユニットの一実施例の電子式サス
ペンション制御装置のセンサ信号処理装置側の構成を示
すブロック図である。

【図２】同実施例の通信データの構成を示す図である。

【図３】同実施例のコントローラ側の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】同実施例のセンサ信号処理装置側の処理を実行
するためのフローチャートである。

【図５】同実施例のコントローラ側の処理を実行するた
めのフローチャートである。

【図６】従来のセンサ信号処理の構成を示すブロック図
である。

【図７】従来のコントロールユニットにおける内部信号
処理を実行するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１〜ｎ コントローラ ２１ バッテリ ２２ イグニッションスイッチ ２３ バッテリ電圧検出センサ ２４ 車速センサ ２５ 車輪速度センサ ２６、２７ 舵角センサ ２８ ブレーキスイッチ ２９ アクセル開度センサ ３０ 各方向Ｇセンサ ３１ シフト位置センサ ３２ 油圧センサ ４０ コントロールユニット ４１ ＣＰＵ（信号処理手段） ４２ ＣＰＵ電源・ＷＤＴ部 ４３ 通信インターフェース部（信号伝送変換手段） ６０ インテリジェントセンサユニット（センサ信号処
理装置） ７１ ＣＰＵ ７２ ＣＰＵ電源・ＷＤＴ部 ７３ アクチュエータ駆動回路・断線短絡検出回路 ８０ 各種アクチュエータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の運転状態を検出する複数のセンサ
   からの信号を受け入れて波形処理し、検出された物理量
   を所定の信号レベルに変換するとともに、その他にセン
   サ信号に対して必要な処理を行う信号処理手段と、 信号処理手段の出力信号を、外部に一定周期で前記複数
   のセンサの情報を一定周期で順次伝送可能なように変換
   する信号伝送変換手段と、を備えたことを特徴とするセ
   ンサ信号処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のセンサ信号処理装置から
   の信号を受信し、該受信した信号に基づいて車両補助装
   置を駆動する制御値を演算する制御値演算手段と、 制御値演算手段の出力に基づいて車両補助装置を駆動す
   るアクチュエータの駆動信号を生成する駆動信号生成手
   段と、を備えたことを特徴とする車両補助装置のコント
   ロールユニット。