JPH05262190A

JPH05262190A - 自動車の総合制御装置

Info

Publication number: JPH05262190A
Application number: JP4062530A
Authority: JP
Inventors: Michimasa Horiuchi; 道正堀内; Hiroatsu Tokuda; 博厚徳田; Masahiko Ibamoto; 正彦射場本; Shigeki Morinaga; 繁樹森永
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1993-10-12

Abstract

(57)【要約】【目的】自動車の総合制御のために必要となる配線数を
削減する。【構成】マザ−ボ−ド２０の入力処理部２０１は、セン
サ４１〜４３よりの入力を処理し、処理した入力を、当
該入力を処理に必要とする各制御ユニットに出力する。
各制御ユニット１１〜１４は、必要に応じて他の制御ユ
ニットトロ−カルエリアネットワ−クを介して連絡を取
り合いながら、受け取った入力を処理し、アクチュエ−
タ群３１〜３４を制御するためのパラレル信号を出力す
る。出力処理部２０２は、各制御ユニット１１〜１５の
プロセッサの出力するパラレル信号をシリアル化し、そ
れぞれパワ−モジュ−ル５１〜５４に出力する。パワ−
モジュ−ル５１〜５４は、シリアル／パラレル変換回路
５１１、５２１、５３１、５４１によって、マザ−ボ−
ド２０の出力処理部２０２より受け取ったシリアル信号
をパラレル化し、パラレル化した信号のそれぞれによっ
てパワ−スイッチ７５１、７５ｌ…の動作を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のエンジンや変
速機等の各機能部を総合的に制御する自動車の総合制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車における総合制御装置を図
２０に示す。

【０００３】図中、４１〜４４はセンサ、７５１はトラ
クション制御ユニット、７５２はエンジン制御ユニッ
ト、７５３は変速機制御ユニット、７５４はアンチロッ
クブレ−キ制御ユニット、３１〜３４は実際にエンジン
等の状態を変化させる複数のアクチュエ−タより成るア
クチュエ−タ群である。７５０は、各制御ユニット７５
１〜７５４間を結ぶロ−カルエリアネットワ−クであ
る。

【０００４】また、各制御ユニット７５１〜７５４は、
センサ４１〜４４よりの入力を処理する入力処理部１１
３〜１１４、とセンサよりの入力情報を処理しアクチュ
エ−タ群３１〜３４を制御するための信号を出力するプ
ロセッサ１１１〜１４１、プロセッサの出力する信号に
より動作し、アクチュエ−タ群３１〜３４の駆動信号を
出力するパワ−スイッチ７５１〜７５Ｎを有している。
パワ−スイッチ７５１〜７５Ｎと各アクチュエ−タの間
は、独立した配線により、それぞれ結ばれている。ま
た、一般にアクチュエ−タにはソレノイド等が用いられ
るため、その駆動には大電力を要する。そのため、パワ
−スイッチには大型の電流容量の大きなトランジスタが
用いられている。

【０００５】また、自動車における制御に関する技術と
しては、米国特許４、８２９４３４号の技術がある。

【０００６】この技術は、速度等の自動車の運転状態や
路面の乾湿等の環境についてのみならず、運転者の振舞
にも基づいて、自動車の機能を制御する適応型の制御装
置に関するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アクチュエ
−タ群３１〜３４は、エンジンや変速機等に付属して設
けられており、各制御ユニット７５１〜７５４は熱や振
動を避けるために車室内に設けられる。

【０００８】したがい、アクチュエ−タ群３１〜３４と
制御ユニット７５１〜７５４の間には距離があり、この
間の配線数は少ないことが望ましい。また、車内に設け
る必要のある制御ユニットは、より小型であることが望
ましい。

【０００９】また、自動車は、人命を預かるものである
から、総合制御装置の信頼性を、より向上させることが
望ましい。また、近年、より安全で快適、かつ、環境に
優しいカ−ライフの実現のために、より高度な自動車の
総合制御の実現が望まれている。

【００１０】そこで、本発明は、配線数を削減すること
のできる自動車の総合制御装置を提供することを目的と
する。

【００１１】また、併せて、本発明は、制御ユニットの
小型化を図ること、総合制御の高信頼化を図ること、お
よび、効率的に高度な総合制御を行うことのできる総合
制御装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
本発明は、自動車の各状態を感知する複数のセンサと、
自動車の各機能部の性能を変化させる複数のアクチュエ
−タと、複数のアクチュエ−タを駆動する駆動部と、前
記機能部毎に対応して設けられ、対応する機能部の性能
を変化させるアクチュエ−タを１または複数の前記駆動
部を介して制御する１または複数の制御部と、それぞれ
前記各制御部と各制御部が制御するアクチュエ−タを駆
動する駆動部との間を結ぶ複数の信号線とを備え、前記
各制御部は、自身が制御するアクチュエ−タを、それぞ
れ制御する複数の制御信号を、所定の１または複数のセ
ンサの感知内容に応じて、並列に生成するプロセッサ
と、並列に生成した複数の制御信号を時分割多重化し、
自身が制御するアクチュエ−タを駆動する駆動部との間
の信号線上に出力するパラレル／シリアル変換手段とを
有し、前記駆動部は、自身が駆動するアクチュエ−タを
制御する制御部との間の信号線より受信した時分割多重
化された信号を、それぞれアクチュエ−タを制御する複
数の並列な制御信号に復元するシリアル／パラレル変換
手段と、復元された複数の並列な制御信号のそれぞれに
応じて、アクチュエ−タを駆動する駆動手段とを有する
ことを特徴とする自動車の総合制御装置を提供する。

【００１３】

【作用】本発明に係る自動車の総合制御装置によれば、
前記各制御部において、プロセッサが並列に生成した複
数の制御信号を、パラレル／シリアル変換手段が時分割
多重化しアクチュエ−タを駆動する駆動部に送る。

【００１４】一方、前記駆動部において、シリアル／パ
ラレル変換手段は、受信した時分割多重化された信号
を、それぞれアクチュエ−タを制御する複数の並列な制
御信号に復元する。そして、駆動手段は、復元された複
数の並列な制御信号のそれぞれに応じてアクチュエ−タ
を駆動する。

【００１５】したがい、制御部と駆動部との間の配線
は、制御するアクチュエ−タ数より少なくて済む。

【００１６】また、駆動部は、時分割多重化された信号
を複数の並列な制御信号に復元するシリアル／パラレル
変換と信号に応じてアクチュエ−タを駆動する機能のみ
を有せば足り、単純な回路で実現でき、比較的、熱や振
動に強く、アアクチュエ−タ近傍に配置することができ
る。

【００１７】よって、熱や振動に比較的弱く車室に設け
られることが多い制御部から、エンジンや変速機等に付
属するアクチュエ−タまでの間の距離の大部分において
配線数を削減することができる。

【００１８】また、大型のトランジスタ等を用いる必要
のあるアクチュエ−タの駆動手段を車室外に設けること
のできる駆動部内に設けたので、制御部を小型化するこ
とができ車室を有効利用することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る自動車の総合
制御装置について説明する。

【００２０】まず、図１に本実施例に係る総合制御装置
の構成を示す。

【００２１】図中、４１〜４３はセンサ、１１はトラク
ション制御ユニット（以下、「ＴＣＳ」と記す）、１２
はエンジン制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と記す）、
１３は変速機制御ユニット（以下、「ＡＴ」と記す）、
１４はアンチロックブレ−キ制御ユニット（以下、「Ａ
ＢＳ」と記す）、２０はマザ−ボ−ド、５１〜５４はパ
ワ−ユニット、３１〜３４は実際にエンジン等の状態を
変化させる複数のアクチュエ−タより成るアクチュエ−
タ群である。

【００２２】マザ−ボ−ド２０は、ブレインコンピュ−
タ２００、入力処理部２０１、出力処理部２０３、各制
御ユニット１１〜１４とブレインコンピュ−タ２００間
を結ぶロ−カルエリアネットワ−ク２０３を有してい
る。

【００２３】各制御ユニット１１〜１４およびブレイン
コンピュ−タ２００はプロセッサと、その周辺回路より
成る。また、各制御ユニット１１〜１４は、マザ−ボ−
ド２０に挿抜可能に構成されている。

【００２４】パワ−モジュ−ル５１〜５４は、それぞ
れ、シリアル／パラレル変換回路５１１、５２１、５３
１、５４１と、アクチュエ−タ駆動用の複数のパワ−ス
イッチ７５１、７５ｌ、７５ｍ…を有している。

【００２５】マザ−ボ−ド２０の入力処理部２０１は、
センサ４１〜４３よりの入力を処理し、処理した入力
を、当該入力を処理に必要とする各制御ユニットに出力
する。入力処理には、電圧レベル変換、フィルタ処理、
パルス成形等を行う。各制御ユニット１１〜１４の各プ
ロセッサは、必要に応じて他の制御ユニットトロ−カル
エリアネットワ−クを介して連絡を取り合いながら、受
け取った入力を処理し、アクチュエ−タ群３１〜３４、
表示ランプ、エアコンディショナ等を制御するためのパ
ラレル信号を出力する。出力処理部２０２は、各制御ユ
ニット１１〜１５のプロセッサの出力するパラレル信号
をシリアル化し、それぞれパワ−モジュ−ル５１〜５４
に出力する。また、出力処理部２０２は、制御ユニット
の出力するパラレル信号中の所定のビットの値に応じて
エアコンディショナや表示ランプを駆動するためのドラ
イバを有している。制御ユニットのパワ−モジュ−ル５
１〜５４は、シリアル／パラレル変換回路５１１、５２
１、５３１、５４１によって、マザ−ボ−ド２０の出力
処理部２０２より受け取ったシリアル信号をパラレル化
し、パラレル化した信号のそれぞれによってパワ−スイ
ッチ７５１、７５ｌ…の動作を制御する。

【００２６】ところで、各制御ユニット１１〜１４にお
いて、対応するアクチュエ−タの制御のために必要なセ
ンサ入力は後に示すように、一部重複している。そこで
本実施例に係る総合制御装置においては、先に図２０に
示した従来の総合制御装置と異なり、入力処理部２０１
を制御ユニットではなくセンサに対応させて設けてい
る。すなわち、同じセンサ入力の入力処理を、複数の制
御ユニットにそれぞれ設けた入力処理回路で行うのでは
なく、入力処理部２０１に設けた１つの入力処理回路で
行うようにした。このように、複数の制御ユニットで入
力処理回路を共用することにより、制御ユニット全体を
小型化することができる。

【００２７】なお、ブレインコンピュ−タ２０１の詳細
については後述する。

【００２８】次に、図２に制御ユニット１１〜１４およ
びマザ−ボ−ド２０の形態を、図３にパワ−モジュ−ル
５１〜５４の形態を示す。

【００２９】図２ａに示すように、各制御ユニット１１
〜１４は、ベ−スとなるマザ−ボ−ド２０にコネクタを
介して挿抜可能であって、マザ−ボ−ド２０に各制御ユ
ニットを挿入したときに、マザ−ボ−ド２０と各制御ユ
ニットが合体した形態がちょうど箱型になるような形態
の筐体内に収納されている。また、ベ−スとなるマザ−
ボ−ドには、外部とのデジタル入出力、アナログ入力、
シリアル出力用のコネクタ類２１０が設けられている。

【００３０】また、このように、各制御ユニット１１〜
１４を自由にマザ−ボ−ド２０に挿抜可能としているの
で、本総合制御装置が搭載される自動車の機能に応じ
て、必要となる制御ユニットのみを搭載、使用するよう
にすることができる。

【００３１】ところで、制御ユニット１１〜１４および
マザ−ボ−ド２０の形態は、図２Ｂに示すように構成し
てもよい。

【００３２】図３Ａは、パワ−モジュ−ル５１、５２、
５３、５４の形態を示している。図示するように、各パ
ワ−モジュ−ル５１、５２、５３、５４はほぼ箱型の筐
体内に収容されており、シリアル入力用コネクタ５３
０、アクチュエ−タ出力用のコネクタ５４０、アクチュ
エ−タ固定用の耳部５６０を有している。なお、パワ−
モジュ−ル５１、５２、５３、５４は、適宜まとめて、
図３Ｂに示すような１つの筐体内に収容するようにして
もよい。

【００３３】次に、総合制御装置を、自動車にどのよう
に搭載するかを説明する。

【００３４】図４に制御ユニット１１〜１４およびマザ
−ボ−ド２０の配置を、図５に代表的なセンサおよびア
クチュエ−タの配置を、図６に代表的なパワ−モジュ−
ルの配置を示す。

【００３５】図４に示すように、マザ−ボ−ド２０と、
マザ−ボ−ドに挿入された制御ユニット１１〜１４は、
エンジンル−ム後方、車室前部に設けたスペ−スに配置
される。

【００３６】また、図５に示すように、アクチュエ−タ
としては、スロットルアクチュエ−タ３１１、点火機構
３２１、燃料噴射機構３２２、変速ソレノイド３３１、
ブレ−キ油圧アクチュエ−タ３４１等が、エンジン１０
００や変速機１１００の対応する機能部に付属して設け
られている。また、同様にセンサとしては、車輪速セン
サ４１１、Ｇセンサ４１２、スロットルセンサ４１３、
エンジン回転センサ４２１、ヨ−レイトセンサ４４１等
が測定対象に応じた位置にそれぞれ配置されている。な
お、図５においては、各アクチュエ−タおよびセンサと
各制御ユニット１１〜１４との対応を明示するために、
パワ−モジュ−ル５１〜５４や、マア−ボ−ドの入力処
理部２０１、出力処理部２０２は省略して示した。図５
に、一例として示したように、車輪速センサ４１１や、
スロットルセンサ４１３よりの入力信号等は、複数の制
御ユニット（ＴＣＳ１１、ＡＢＳ１４）によって用いら
れる。そこで、前述したように、このような入力信号の
入力処理は、各制御ユニット毎には行わず、マザ−ボ−
ドの入力処理部２０１で一括して行う。

【００３７】また、図６に示すように、パワ−モジュ−
ルとしては、モ−タ駆動用モジュ−ル５１、点火、噴射
用モジュ−ル５３、変速ソレノイド用モジュ−ル５４
が、対応するアクチュエ−タ類の側に設けられている。

【００３８】次に、マザ−ボ−ド２０および各制御ユニ
ット１１〜１４の詳細について説明する。

【００３９】図７に、マザ−ボ−ド２０および各制御ユ
ニット１１〜１４の内部構成を示す。図示するよう
に、入力処理部２０１は、複数のフィルタ回路２０１
１、パルス成形回路２０１２、電圧レベル変換フィルタ
回路２０１３を有し、センサよりの入力信号の入力処理
を行う。フィルタ回路２０１１は、アナログ信号のノイ
ズ除去等のフィルタ処理を行う回路であって、図８に示
すようなＣＲフィルタとクランプ用のダイオ−ドを組み
合わせた回路で実現することができる。なお、図中の矩
形は抵抗を示す。以下に示す図９、１０、１１、１２、
１６においても同様である。パルス成形回路２０１２
は、パルス出力のセンサよりの入力信号のパルスを成形
する回路であって、図９に示すようなＣＲフィルタとコ
ンパレ−タを用いた回路で実現することができる。電圧
レベル変換フィルタ回路２０１３は、スイッチ出力のセ
ンサよりの入力信号の電圧レベルを制御ユニットの標準
論理レベル電圧である０Ｖ／５Ｖに変換する回路であっ
て、図１０に示すような回路で実現することができる。
図１０ａは有意レベルを反転して、電圧レベルの変換を
行う回路、ｂは有意レベルは反転せずに、電圧レベルの
変換を行う回路である。

【００４０】さて、図７中、入力処理部２０１の出力が
破線で示されている信号は、実際は他の回路の出力信号
を流用する信号である。前述したように、本実施例で
は、このような信号については、入力処理を共通化し、
各制御ユニットには入力処理を施した信号を分配する。

【００４１】次に、各制御ユニット１１〜１４は、入力
処理部２０１より処理に必要な信号を受取る。すなわ
ち、フィルタ回路２０１１でフィルタ処理されたアナロ
グ信号については、Ａ／Ｄ変換入力１１１で受けとって
内蔵のＡ／Ｄ変換機でデジタル変換してデータとして取
り込み、パルス成形回路２０１２で成形されたパルス信
号については、タイマ入力１１２で受けとって、単位時
間当たりのパルス数を計測しデータとして取り込む。ま
た、電圧レベル変換、フィルタ回路よりの信号はデジタ
ル入力１１３で受けとってデータとして取り込む。

【００４２】そして、それぞれ取り込んだデータを処理
し、アクチュエ−タ制御用のパラレルデータをＰＷＭ出
力１１４より出力処理部２０２のパラレル／シリアル変
換回路２０２１に出力する。また、表示ランプ制御用の
信号等一定の信号については出力処理部２０２のドライ
バ２０２３に出力する。

【００４３】また、各制御ユニット１１〜１４は、ＬＡ
Ｎ制御機能を有し、ＬＡＮプロトコルのフィジカルレイ
ヤを担うＬＡＮインタフェ−ス１１６を介して、他制御
ユニットやブレインコンピュ−タと必要に応じてデータ
の交換等の通信を行う。本実施例においては、ＬＡＮイ
ンタフェ−ス１１６を図１１に示す回路で実現する。図
１１中、端子ＴＸ０、ＴＸ１が出力、ＲＸ０、ＲＸ１が
入力端子である。

【００４４】ここで、表１、表２に、各制御ユニットの
入出力の一覧を示しておく。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】さて、図７において、出力処理部２０２の
ドライバ２０２３は制御ユニット１１〜１４から受け取
ったデジタル信号をドライブし、表示ランプ等を駆動す
る。

【００４８】図１２にドライバ２０２３の構成を示す。
図示するように、ドライバ２０２３は制御ユニットの出
力によりオン／オフするバイポ−ラトランジスタによっ
て実現される。

【００４９】また、出力制御部２０２のパラレル／シリ
アル回路２０２１は、制御ユニットより受け取ったパラ
レルデータを、シリアル変換し、ドライバ２０２２を介
してパワ−モジュ−ル（図１、５１〜５４）にシリアル
伝送する。パワ−モジュ−ル５１〜５４では、シリアル
／パラレル変換回路５１１でパラレルデータに戻し、パ
ワ−スイッチ７６１〜７６ｎを制御し、アクチュエ−タ
を駆動する。

【００５０】ところで、出力処理部２０２とパワ−モジ
ュ−ル間のシリアル伝送は、図１３に示すように光ファ
イバを用いて行うようにしてもよい。

【００５１】図１３は、ＥＣＵ１１からのパラレルデー
タを処理する出力処理部の一部と、点火、噴射モジュ−
ル５１を抜き出して示したものである。この場合、出力
処理部２０２のドライバ２０２２の後段にＥ／Ｏ変換機
を設け、ドライバ２０２２の出力電気信号を光信号に変
換し、光ファイバ１０００を介して、パワ−モジュ−ル
に送るようにする。また、パワ−モジュ−ルの、入力段
にＯ／Ｅ変換機を設け、光ファイバ２０００を介して伝
送された光信号を電気信号に変換してシリアル／パラレ
ル変換器５１１に出力するようにする。このように、光
伝送を用いて伝送することにより、シリアル化した制御
データを高速に、低いノイズの影響下で伝送することが
できる。

【００５２】なお、このシリアル伝送を電気信号で行う
場合は、Ｏ／Ｅ変換器、Ｅ／Ｏ変換器は不要となる。ま
た、シリアル伝送を電気信号で行う場合は、図１４に示
すように、ａ出力処理部とパワ−モジュ−ルのグランド
を共通化し、単一の配線で伝送を行う方式、ｂ差動信号
を用いる方式、ｃ電流信号を用いる方式等が考えられ
る。差動信号を用いる方式はグランドの変動の影響をう
けにくく、グランドを共通化する方式は１本の配線で伝
送を実現できる利点がある。

【００５３】次に、出力処理部のパラレル／シリアル変
換器２０２１が行うシリアル変換について説明する。図
１５ａは、ＥＣＵ１１が点火、噴射モジュ−ル用に出力
する１６ビットのパラレルデータを示したタイミングチ
ャ−トである。パラレル／シリアル変換器２０２１は、
このようなパラレルデータを図１５ｂに示すように、△
ｔ毎にラッチし、△ｔ／１６のクロックで１ビットずつ
順次出力する。△ｔの長さは、制御対象によるが、図１
５に示した例では、点火信号の分解能、インジェクタ最
小動作時間、噴射時間等を考慮し、△ｔを、点火信号の
分解能１°に、ほぼ対応する２０マイクロ秒とした。な
お、出力処理部とパワ−モジュ−ル間のビットタイミン
グやバイトタイミングの伝送は、適用するシステムに応
じて、データと別途伝送する方式、データに重畳させて
伝送する方式等によって適宜実施する。

【００５４】以上のように、本実施例にかかる総合制御
装置によれば、パワ−モジュ−ルをアクチュエ−タの近
傍に配置し、車室内に配置した各制御ユニットとパワ−
モジュ−ル間の、それぞれの接続を１本の信号用配線に
より実現できる。従い、製造工数の低減、原価の低減を
図ることができる。また、従来、多数の配線の全てに対
して施すことが困難であった、シ−ルド化等の充分なノ
イズ対策を、配線に対して施すことが可能となる。ま
た、本実施例によれば、熱や、振動等の面においてより
条件の厳しい車室外に配置されるパワ−モジュ−ルにつ
いては、ソフトウェアを全く用いない、単純なハ−ドウ
ェアによって実現し、信頼性が低下しないようにしてい
る。また、従来、制御ユニット内に設けられていた、ア
クチュエ−タ駆動用の大型のパワ−スイッチを、パワ−
モジュ−ル内に組込み、比較的スペ−スに余裕のある車
室外のエンジンル−ム等に配置するようにしているの
で、制御ユニットを小型化することができ、車室のスペ
−スを有効に活用することができる。

【００５５】なお、パワ−モジュ−ル５１、５２、５
３、５４を、図３Ｂに示すような１つの筐体内に収容し
た場合は、出力処理部２０２に、さらに時分割多重化回
路を備え、各パラレル／シリアル変換器２０２１がシリ
アル化したデータを時分割多重化して１本の配線上にま
とめ、図３Ｂに示すような１つの筐体内にまとめたパワ
−モジュ−ルに送るようにしてもよい。この場合、前記
図３Ｂに示す筐体には、分離回路を設け、時分割多重化
信号をそれぞれ分離して各パワ−モジュ−ルのシリアル
／パラレル変換回路に分配するようにする。このように
すれば、さらに配線数をさらに削減することができる。

【００５６】さて、ここで、図１３のパワ−スイッチ７
０１、７０２…の構成を図１６に示しておく。図示する
ように、パワ−スイッチはパラレル／シリアル変換器５
１１が出力するパラレルデータの個々のビットの値によ
って制御されるトランジスタによって実現することがで
きる。

【００５７】次に、ブレインコンピュ−タ２００につい
て説明する。

【００５８】図７に示すように、ブレインコンピュ−タ
２００も制御ユニット１１〜１４と同様に、ＬＡＮ制御
機能を有し、ＬＡＮプロトコルのフィジカルレイヤを担
うＬＡＮインタフェ−ス１１６を介して、他制御ユニッ
トと必要に応じて通信を行う。

【００５９】各制御ユニット１１〜１４およびブレイン
コンピュ−タ２００は、ブレインコンピュ−タを中心と
して、次のような動作を行う。

【００６０】すなわち、たとえば、制御ユニット１１
は、使用しているセンサ入力「車速」に異常があった場
合、ＬＡＮ２０３を介して、その旨をブレインコンピュ
−タ２００に伝える。ブレインコンピュ−タ２００は異
常を報告されたセンサ入力「車速」の代替として用いる
ことのできるセンサ入力「車輪速」を受けとっている制
御ユニット１３に対して、当該「車輪速」のデータを制
御ユニット１１に転送するようにＬＡＮ２０３を介して
指示する。以降制御ユニット１３は、ＬＡＮ２０３を介
して定期的に「車輪速」のデータを制御ユニット１１に
転送す。この後制御ユニット１１は、受け取った「車輪
速」のデータより車速を求め制御を行う。

【００６１】また、各制御ユニット１１〜１４は、セン
サ入力の内容および自身の制御の内容をＬＡＮ２０３を
介してブレインコンピュ−タ２００に伝える。ブレイン
コンピュ−タ２００は、収集したセンサ入力の内容およ
び各制御ユニットの制御内容等を総合的に分析し、より
総合的な状況に応じた制御を行うために各制御ユニット
が必要とする情報をＬＡＮ２０３を介して各制御ユニッ
トに送る。なお、天候や路面の乾湿、道路の混雑等の周
囲の状況を感知するセンサを備え、これらのセンサの入
力がブレインコンピュ−タに入力するようにすることに
より、より総合的な運転制御を可能とするようにしても
よい。また、さらに、運転者のよりの指示を受付ける入
力装置を備え、この入力装置をロ−カルバスに接続し、
ブレインコンピュ−タが、運転者の指示をも把握できる
ようにすることにより、より運転者の意向に沿った運転
制御を可能とするようにしてもよい。

【００６２】ところで、各センサ入力を、入力処理部２
０１で処理後、各制御ユニットに入力せずに、全てブレ
インコンピュ−タ２００にも入力するようにし、かつ、
出力処理部２０２の各パラレル／シリアル変換器２０２
１に、制御ユニットに代えてブレインコンピュ−タがア
クセスすることもできるように構成し、いずれかの制御
ユニットが故障した場合は、故障した制御ユニットに代
わり、ブレインコンピュ−タがアクチュエ−タの制御を
行うようにしてもよい。すなわち、ブレインコンピュ−
タ２００を制御ユニットのバックアップとして使用でき
るように総合制御装置を構成するようにしてもよい。

【００６３】また、各センサ入力を、入力処理部２０１
で処理後、各制御ユニットに入力せずに、全てブレイン
コンピュ−タ２００に入力するようにしてもよい。そし
て、ブレインコンピュ−タ２００において、データとし
て整理した後、各制御ユニットにＬＡＮ２０３を介して
送るようにしてもよい。

【００６４】以上のように、ブレインコンピュ−タを用
いて障害対策を行うことにより、総合制御の高信頼化を
図ることができる。また、前述したように、各制御ユニ
ットとブレインコンピュ−タとをＬＡＮで接続し、役割
の分担を行うことにより、効率的に高度な総合制御を行
うことができる。

【００６５】ところで、前述したように、本実施例に係
る総合制御装置においては、制御ユニット１１〜１４を
マザ−ボ−ド２０に接続して使用するが、制御ユニット
１１〜１４とマザ−ボ−ド２０の機能の切り分けは、図
１７に示すようにしてもよい。

【００６６】すなわち、図７中においてマザ−ボ−ド２
０に含まれていた出力処理部２０２を分割し、それぞれ
が出力処理を担当する制御ユニット内に含めるように構
成してもよい。

【００６７】また、ブレインコンピュ−タ２００を使用
しない総合制御をも構成可能なようにする場合には、図
１８に示す用に、入力処理部２０１を分割し、それぞれ
が入力処理を担当する制御ユニット内に含めるように構
成し、ブレインコンピュ−タのみを単独のユニットと構
成するようにしてもよい。そして、マザ−ボ−ドと制御
ユニットの形態を図１９ａまたはｂに示すように、ブレ
インコンピュ−タユニット１９００を、要求される能力
に応じて、ベ−ス１９１０に挿抜可能とするようにして
もよい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、配線数を削減することのできる自動車の総合制御装
置を提供することができる。

【００６９】また、制御ユニットの小型化を図ること、
総合制御の高信頼化を図ること、および、効率的に高度
な総合制御を行うことのできる総合制御装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る総合制御装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】マザ−ボ−ドと制御ユニットの形態を示す外観
図である。

【図３】パワ−モジュ−ルの形態を示す外観図である。

【図４】マザ−ボ−ドと制御ユニットの配置を示す説明
図である。

【図５】センサおよびアクチュエ−タの配置を示す説明
図である。

【図６】パワ−モジュ−ルの配置を示す説明図である。

【図７】マザ−ボ−ドと制御ユニットの内部構成を示す
ブロック図である。

【図８】フィルタ回路の構成を示す回路図である。

【図９】パルス成形回路の構成を示す回路図である。

【図１０】電圧レベル変換、フィルタ回路の構成を示す
回路図である。

【図１１】ロ−カルエリアネットワ−クのインタフェ−
ス回路を示す回路図である。

【図１２】ドライバの構成を示す回路図である。

【図１３】出力処理部とパワ−モジュ−ル間の信号伝送
に用いられる部位を示したブロック図である。

【図１４】出力処理部とパワ−モジュ−ル間の信号伝送
方式を示す説明図である。

【図１５】出力処理部とパワ−モジュ−ル間の信号伝送
タイミングを示す説明図である。

【図１６】パワ−スイッチの構成を示す回路図である。

【図１７】マザ−ボ−ドと制御ユニットの第２の構成例
を示すブロック図である。

【図１８】マザ−ボ−ドと制御ユニットの第３の構成例
を示すブロック図である。

【図１９】マザ−ボ−ドと制御ユニットの他の形態例を
示す外観図である。

【図２０】従来の技術に係る総合制御装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１１トラクション制御ユニット１２エンジン制御ユニット１３変速機制御ユニット１４アンチロックブレ−キ制御ユニット２０マザ−ボ−ド４１〜４３センサ３１〜３４アクチュエ−タ群５１〜５４パワ−ユニット２００ブレインコンピュ−タ２０１入力処理部２０２出力処理部２０３ロ−カルエリアネットワ−ク５１１、５２１、５３１、５４１シリアル／パラレル
変換回路７５１、７５ｌ、７５ｍパワ−スイッチ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年４月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】表１

【補正方法】変更

【補正内容】

【表１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】表２

【補正方法】変更

【補正内容】

【表２】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【図８】

【図１】

【図２】

【図３】

【図６】

【図９】

【図１１】

【図５】

【図１０】

【図７】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１６】

【図１９】

【図２０】

【図１５】

【図１７】

【図１８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森永繁樹茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車の各状態を感知する複数のセンサ
と、自動車の各機能部の性能を変化させる複数のアクチ
ュエ−タと、複数のアクチュエ−タを駆動する駆動部
と、前記機能部毎に対応して設けられ、対応する機能部
の性能を変化させるアクチュエ−タを１または複数の前
記駆動部を介して制御する１または複数の制御部と、そ
れぞれ前記各制御部と各制御部が制御するアクチュエ−
タを駆動する駆動部との間を結ぶ複数の信号線とを備
え、前記各制御部は、自身が制御するアクチュエ−タを、そ
れぞれ制御する複数の制御信号を、所定の１または複数
のセンサの感知内容に応じて、並列に生成するプロセッ
サと、並列に生成した複数の制御信号を時分割多重化
し、自身が制御するアクチュエ−タを駆動する駆動部と
の間の信号線上に出力するパラレル／シリアル変換手段
とを有し、前記駆動部は、自身が駆動するアクチュエ−タを制御す
る制御部との間の信号線より受信した時分割多重化され
た信号を、それぞれアクチュエ−タを制御する複数の並
列な制御信号に復元するシリアル／パラレル変換手段
と、復元された複数の並列な制御信号のそれぞれに応じ
て、アクチュエ−タを駆動する駆動手段とを有すること
を特徴とする自動車の総合制御装置。
【請求項２】請求項1記載の自動車の総合制御装置であ
って、前記信号線は、光ファイバであって、前記制御部は、さらに、信号を光信号に変換して前記光
ファイバに出力する電気／光変換器を有し、前記パラレ
ル／シリアル変換手段は時分割多重化した信号を前記電
気／光変換器を介して前記光ファイバに出力し、前記駆動部は、さらに、光ファイバより受信した光信号
を電気信号に変換する光／電気変換器を有し、前記シリ
アル／パラレル変換手段は、前記光／電気変換器を介し
て前記光ファイバより時分割多重化された信号を受信す
ることを特徴とする自動車の総合制御装置。
【請求項３】自動車の各状態を感知する複数のセンサ
と、自動車の各機能部の性能を変化させる複数のアクチ
ュエ−タと、前記機能部毎に対応して設けられ、対応す
る機能部の性能を変化させるアクチュエ−タを、所定の
１または複数のセンサの出力信号の内容に応じて制御す
る１または複数の制御部と、前記各センサよりの出力信
号毎に設けられ、それぞれ対応するセンサの出力信号の
入力処理を行い、対応するセンサの出力信号を必要とす
る１または複数の制御部に入力処理を施したセンサの出
力信号を分配する複数の入力処理回路とを有することを
特徴とする自動車の総合制御装置。
【請求項４】自動車の各状態を感知する複数のセンサ
と、自動車の各機能部の性能を変化させる複数のアクチ
ュエ−タと、前記機能部毎に対応して設けられ、対応す
る機能部の性能を変化させるアクチュエ−タを、所定の
１または複数のセンサの感知内容に応じて制御する複数
の制御部と、任意の前記制御部の機能を代行可能な総合
制御部と、前記複数の制御部および前記総合制御部とを
結ぶネットワ−クとを有することを特徴とする自動車の
総合制御装置。
【請求項５】自動車の各状態を感知する複数のセンサ
と、自動車の各機能部の性能を変化させる複数のアクチ
ュエ−タと、前記機能部毎に対応して設けられ、対応す
る機能部の性能を変化させるアクチュエ−タを、所定の
１または複数のセンサの感知内容に応じて制御する複数
の制御部と、前記複数の制御部を結ぶネットワ−クとを
有する自動車の総合制御装置であって、前記ネットワ−クと前記複数のセンサに、それぞれ接続
し、各センサの感知内容を、当該センサの感知内容を必
要とする各制御部に、前記ネットワ−クを介して伝える
総合制御部を有することを特徴とする自動車の総合制御
装置。
【請求項６】自動車の各状態を感知する複数のセンサ
と、自動車の各機能部の性能を変化させる複数のアクチ
ュエ−タと、前記機能部毎に対応して設けられ、対応す
る機能部の性能を変化させるアクチュエ−タを、所定の
１または複数のセンサの感知内容に応じて制御する複数
の制御部と、前記複数の制御部を結ぶネットワ−クとを
有する自動車の総合制御装置であって、各制御部の状態を管理する総合制御部であって、前記ネ
ットワ−クと前記複数のセンサに、それぞれ接続し、各
センサの感知内容と、前記各制御部の管理内容に応じ
て、各制御部の制御特性を前記ネットワ−クを介して制
御する総合制御装置を有することを特徴とする自動車の
総合制御装置。
【請求項７】自動車の各状態を感知する複数のセンサよ
りの出力信号の内容に応じて、自動車の各機能部の性能
を変化させる複数のアクチュエ−タを制御する自動車の
総合制御ユニットであって、対応する機能部の性能を変化させるアクチュエ−タを、
所定の１または複数のセンサの出力信号の内容に応じて
制御する、各機能部に対応して設けられた複数の制御部
のそれぞれを、それぞれ筐体内に収容した複数の制御ユ
ニットと、各制御ユニットを任意に組込可能なベ−スユニットであ
って、前記各センサよりの出力信号毎に設けられ、それ
ぞれ対応するセンサの出力信号の入力処理を行い、入力
処理を施したセンサの出力信号を組み込まれた制御部に
必要に応じて分配する複数の入力処理回路と、前記各制
御部間を結ぶネットワ−ク用の通信路とを筐体内に収容
した基本ユニットとを有することを特徴とする自動車の
総合制御ユニット。
【請求項８】請求項７記載の自動車の総合制御ユニット
であって、前記各制御ユニットの各制御部は、自身が制御するアク
チュエ−タを、それぞれ制御する複数の制御信号を、所
定の１または複数のセンサの感知内容に応じて、並列に
生成するプロセッサを有し、前記基本ユニットは、さらに、組み込んだ制御ユニット
の制御部のプロセッサが並列に生成した複数の制御信号
を時分割多重化し、自身が制御するアクチュエ−タを駆
動する駆動部との間の信号線上に出力するパラレル／シ
リアル変換手段を収容することを特徴とする自動車の総
合制御ユニット。
【請求項９】請求項７または８記載の自動車の総合制御
ユニットであって、前記基本ユニットは、さらに、前記ネットワ−ク用の通
信路に接続した、組み込んだ各制御ユニットの各制御部
の障害を、組み込んだ各制御ユニットの各制御部と前記
前記ネットワ−ク用の通信路を用いて連絡しながら回避
する機能を担う総合制御部を収容することを特徴とする
自動車の総合制御ユニット。