JPH06332527A

JPH06332527A - 出力値の異常検出装置

Info

Publication number: JPH06332527A
Application number: JP5123665A
Authority: JP
Inventors: Shogo Imada; 昭吾今田; Yasuhiro Shirota; 康弘城田; Hiroshi Arita; 浩有田; Masahiko Fujimoto; 正彦藤本; Ichiro Hosoya; 伊知郎細谷; Shinichiro Tanaka; 伸一郎田中
Original assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-05-26
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 1994-12-02

Abstract

(57)【要約】【目的】センサ出力の異常を検出する出力値の異常検出
装置に関し、出力値の異常検出能力をより高めることを
目的とする。【構成】あるアナログ量に対してそれぞれが異なるアナ
ログ信号を出力する複数のセンサ部と、該複数のセンサ
部からの前記アナログ信号の出力値の和を求める加算手
段と、該加算手段により求められた前記出力値の和が所
定値でない場合は異常と判定する判定手段と、からなる
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、センサ出力の異常を検
出する出力値の異常検出装置に関する。本発明は、特
に、車両におけるアクセル開度センサの出力異常を検出
するのに適用可能であるが、それのみに限定されない。

【０００２】

【従来の技術】例えば車両のエンジン制御においては、
従来より、アクセル開度センサによりアクセル操作量を
検出し、それに応じて車両の加速を制御するエンジン制
御装置が知られている。

【０００３】この種の装置においては、アクセル開度セ
ンサの出力に誤りが生じると、車両の加速を運転者の意
志に従って制御することができなくなるため、アクセル
開度センサの出力には高い信頼性が求められている。

【０００４】そこで、従来より、例えば特開平４−７２
４４６号公報に記載されているように、同一出力特性を
有するアクセル開度センサを２つ設け、それらアクセル
開度センサの出力線が断線した場合にはアクセル開度の
最大値を出力するように構成し、それらアクセル開度セ
ンサ出力の小さい方を選択して前記エンジン制御を安全
にすることが提案されている。

【０００５】また、そのような構成においては、２つの
アクセル開度センサ出力を比較し、それら出力が比較的
に大きく異なることを検出することにより、それらアク
セル開度センサ出力に異常が生じたことを検出できると
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、そのような
フェイルセーフ構成によっても、前記２つのアクセル開
度センサの出力線が共に断線してしまうと、それらアク
セル開度センサ出力は共にアクセル開度の最大値になっ
てしまい、前記出力比較による異常検出においては出力
異常が見過ごされ、それら出力の最小値が選択されるに
しても結局はアクセル開度の最大値が選択されてしまう
ので、アクセルが実際より強く踏み込まれていると誤判
断されてしまう恐れがあった。

【０００７】そして、そのような故障状況にあっては、
前記したように出力異常が見過ごされてしまうので、未
然に修理する機会を逸して安全性を維持することができ
なくなる恐れがあった。そこで、予てよりセンサ出力の
異常検出能力をより高めることが望まれている。

【０００８】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、センサ出力の異常を検出する出力値の異常検出
装置に関して、出力値の異常検出能力をより高めること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の出力値の異常
検出装置は、あるアナログ量に対してそれぞれが異なる
アナログ信号を出力する複数のセンサ部と、該複数のセ
ンサ部からの前記アナログ信号の出力値の和を求める加
算手段と、該加算手段により求められた前記出力値の和
が所定値でない場合は異常と判定する判定手段とを有し
ている。

【００１０】請求項２の出力値の異常検出装置は、請求
項１の出力値の異常検出装置において、前記複数のセン
サ部の出力値をチャネル番号により選択して前記加算手
段に出力する選択手段を有している。そして、少なくと
も２つの前記センサ部をそれぞれ前記選択手段の論理的
排他値の関係にあるチャネル番号に割り振って構成して
いる。

【００１１】

【作用】請求項１の出力値の異常検出装置は、あるアナ
ログ量に対してそれぞれが異なるアナログ信号を出力す
る複数のセンサ部で構成するので、それらセンサ部の出
力値の合計を所定値に常に一致させることを可能にする
構成を提供するものである。

【００１２】つまり、前記複数のセンサ部は、従来とは
異なって、それぞれが異なるアナログ信号を出力する構
成であるから、アナログ量の増加に伴って出力値が増加
する特性を有するセンサ部と、アナログ量の増加に伴っ
て出力値が減少する特性を有するセンサ部とを用いて、
それらセンサ部の出力値の合計を所定値に一致させるこ
とが可能である。

【００１３】そのような構成においては、一つのセンサ
部の出力値が増加すれば、別のセンサ部の出力値は減少
するのが正常であって、全てのセンサ部が誤って実際よ
り大きい値を出力した場合においては、前記加算手段に
より求められるそれら出力値の合計が前記所定値を越え
るので、前記判定手段によって異常を検出することがで
きる。

【００１４】前記エンジン制御を例にすれば、請求項１
の出力値の異常検出装置の構成においては、一方のアク
セル開度センサが最大値を出力しているのであれば、他
方のアクセル開度センサは出力値を減少するのが正常で
あるから、２つのアクセル開度センサが共に誤ってアク
セル開度の最大値を出力しても、それら２つのアクセル
開度の最大値を加えた結果が正常時に一致すべき所定値
を越えてしまうことを検出して、異常が生じていること
を検出することが可能である。

【００１５】つまり、前記のように従来においては検出
することができなかった故障状況においても、本発明に
よれば、従来とは異なって、２つのアクセル開度センサ
出力が一致するのを判定するのではなく、それら出力の
合計値が所定値を越えてしまうのを判定することによっ
て、異常を検出することが可能となる。

【００１６】従って、請求項１の出力値の異常検出装置
によれば、このように前記従来において検出不可能であ
った異常をも検出することができるようになるので、出
力値の異常検出能力をより高めることが可能となる。

【００１７】請求項２の出力値の異常検出装置において
は、請求項１の出力値の異常検出装置における前記セン
サ部の出力をチャネル番号により選択し、少なくとも２
つの前記センサ部を論理的排他値の関係にあるチャネル
番号に割り振る構成であるから、それらセンサ部を選択
するチャネル番号はハミング距離が最大である。

【００１８】そして、周知のように、ハミング距離は遠
い方が誤り検出には有利であって、請求項２の出力値の
異常検出装置においては、前記２つのチャネル番号のハ
ミング距離を最大にする構成であるから、前記チャネル
番号に誤りが生じた場合の誤り検出能力は向上する。

【００１９】

【実施例】次に、本発明による出力値の異常検出装置
が、実際上どのように具体化されるのかを、実施例で説
明する。図１は、本発明の実施例を説明するブロック図
であり、アクセル開度センサの出力異常検出に本発明を
適用した例である。

【００２０】アクセル10の操作量、すなわち踏み込み度
合いを検出するアクセル開度センサＲ₁₁、Ｒ₁₂の出力
は、マルチプレクサ回路13の入力chＸと入力chＹとにそ
れぞれ接続されている。そして、マルチプレクサ回路13
の出力は、Ａ／Ｄ変換器14によってデジタル値に変換さ
れ、ポート15a を介して、ＣＰＵ16に読み込まれる。

【００２１】そのようにしてＣＰＵ16に読み込まれるマ
ルチプレクサ回路13の出力値は、ＣＰＵ16が、ポート15
b を介して、マルチプレクサ回路13の入力チャネルを指
定することにより、アクセル開度センサＲ₁₁の出力値、
または、アクセル開度センサＲ₁₂の出力値に切換わる構
成となっている。

【００２２】アクセル開度センサＲ₁₁、Ｒ₁₂は、図２に
示すように、一方がアクセル開度の増加に伴って出力値
が増加する特性を有し、他方はアクセル開度の増加に伴
って出力値が減少する特性を有している。そして、それ
らアクセル開度センサＲ₁₁、Ｒ₁₂の出力値の合計は、常
にＶ_Cである。

【００２３】つまり、図１に示すブロック図において
は、アクセル開度センサＲ₁₁、Ｒ₁₂が有する抵抗の両端
に加えられている電圧の方向は互いに逆であって、マル
チプレクサ回路13の入力chＸと入力chＹとに加わる電圧
を合計すると、常に電圧Ｖ_Cとなるように構成されてい
る。

【００２４】そのため、アクセル開度センサＲ₁₁、Ｒ₁₂
の出力をＣＰＵ16が読み込むと、それら出力値の合計は
常に同じ値、すなわち電圧Ｖ_Cになる。逆に言えば、ア
クセル開度センサＲ₁₁、Ｒ₁₂の出力を加えて、その合計
が電圧Ｖ_Cとならない場合は、それら出力値に異常があ
ることを意味している。

【００２５】このように、同図に示す構成においては、
アクセル開度センサＲ₁₁、Ｒ₁₂の出力値の合計と電圧Ｖ
_Cとを比較することによって、アクセル開度センサ
Ｒ₁₁、Ｒ ₁₂の出力値に異常があることを検出することが
できる。

【００２６】例えば、２つのアクセル開度センサが誤っ
て最大値を出力していると、従来においては、前記した
ように、各アクセル開度センサの出力値の単なる比較に
よって出力異常が見過ごされて、アクセルが実際より強
くふみこまれていると誤判断される場合があった。しか
し、本構成においては、そのような状況、すなわち前記
マルチプレクサ回路13の入力chＸと入力chＹとにアクセ
ル開度の最大値、すなわち電圧Ｖ_Cが共に印加されて
も、それら出力の合計と所定値、すなわち２Ｖ_CとＶ_C
とを比較して出力異常を検出することができ、アクセル
10が実際より強くふみこまれていると誤判断することは
ない。

【００２７】ちなみに、同図においては、接点摺動式ポ
ジションセンサに準じてアクセル開度センサＲ₁₁、Ｒ₁₂
を示しているが、本発明はアクセル開度センサの種類を
限定するものではなく、それらアクセル開度センサ
Ｒ₁₁、Ｒ₁₂は、図２に示す特性を有するものであれば、
いかなる種類のアクセル開度センサを用いる構成であっ
ても良い。

【００２８】次に、このような構成において、前記ＣＰ
Ｕ16を用いてどのようにして前記アクセル開度センサＲ
₁₁、Ｒ₁₂の出力異常を判定するのかを説明する。図３
は、本構成において、前記アクセル開度センサＲ₁₁、Ｒ
₁₂の出力異常を判定するのに適する制御の一例を説明す
るフローチャートである。

【００２９】前記マルチプレクサ回路13の入力chＸに加
わる電圧値は、ステップＨ20、Ｈ21のように前記ＣＰＵ
16に読み込まれ、同様に、前記マルチプレクサ回路13の
入力chＹに加わる電圧値は、ステップＨ22、Ｈ23のよう
に前記ＣＰＵ16に読み込まれる。

【００３０】ステップＨ20、Ｈ22におけるチャネル選択
においては、前記ＣＰＵ16が、前記ポート15b を介し
て、前記マルチプレクサ回路13の入力チャネルを指定す
ることが行われる。

【００３１】また、ステップＨ21、Ｈ23におけるデータ
入力においては、前記マルチプレクサ回路13の出力が、
前記Ａ／Ｄ変換器14によってデジタル値に変換され、前
記ポート15a を介して、前記ＣＰＵ16に読み込まれるこ
とが行われる。

【００３２】このような制御が行われるため、ステップ
Ｈ21において読み込まれたデータAD1 は、前記アクセル
開度センサＲ₁₁の出力値であり、ステップＨ23において
読み込まれたデータAD2 は、前記アクセル開度センサＲ
₁₂の出力値である。

【００３３】ステップＨ24においては、そのようにして
読み込まれたアクセル開度センサＲ ₁₁、Ｒ₁₂の出力値の
合計と電圧Ｖ_Cとが比較される。当然のことながら、こ
のような比較は、正常時であっても信号に混在している
ノイズや、アクセル開度センサＲ₁₁、Ｒ₁₂において生じ
る出力誤差などを考慮して、ある程度の幅をもって行わ
れる。

【００３４】そして、前記合計値と前記Ｖ_Cとが一致し
ていれば、ステップＨ25に制御が移り、アクセル開度セ
ンサＲ₁₁の出力値がアクセル開度の値として決定され、
エンジン制御に使用される。一方、前記比較結果が不一
致であれば、ステップＨ26に制御が移り、エラー処理が
実行される。エラー処理とは、例えば、警報を鳴らす、
車両を静かに停止させる、などである。

【００３５】本実施例においては、このような制御によ
ってアクセル開度の決定、異常検出が行われるので、前
記アクセル開度センサＲ₁₁、Ｒ₁₂が共に誤って実際より
大きな値を出力しても、前記ステップＨ24において、前
記エラー処理が実行されるように制御される。

【００３６】つまり、前記のような従来において異常を
検出できなかった状況においても、前記制御によれば、
アクセルが実際より強く踏み込まれていると誤判断され
ることはなく、正しく異常を検出するようになる。

【００３７】そして、前記エラー処理のなかでアクセル
開度センサ出力に異常があることを通知して修理を促せ
ば、前記従来において異常を検出できなかった故障も含
めて未然に修理することが可能となり、さらなる安全性
を確保することができるようになる。

【００３８】また、前記入力チャネル番号Ｘ、Ｙは、互
いに論理的排他値になるように、例えば、000 と111 、
101 と010 などに割り振るのが良い。そうすることによ
り、チャネル番号の各ビットは、前記制御において、必
ず１回は０と１とに指定され、その指定通りに作動しな
いと、前記比較結果が不一致となって、前記チャネル番
号の誤りも含めて異常の検出ができるからである。

【００３９】言い換えると、周知のように、ハミング距
離は離れているほど誤り検出には有利である。前記チャ
ネル番号Ｘ、Ｙを互いに論理的排他値になるように構成
することは、それらチャネル番号Ｘ、Ｙのハミング距離
を最大にすることである。従って、前記チャネル番号
Ｘ、Ｙを互いに論理的排他値になるように構成すると、
それらチャネル番号の誤り検出能力を高めることにな
る。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の出力値の異常検出装置は、前
記のように、あるアナログ量に対しそれぞれが異なる出
力特性を有する複数のセンサ部を有する構成となってい
るので、正常時においては、それら出力値の合計が常に
一定になるように構成することができた。

【００４１】そして、それらセンサ部の出力値の合計を
常に一定にすることができたので、センサ部の出力値が
共に誤って実際より大きな値を出力する場合において
も、それらの合計値が所定値を越えることを検出して、
異常を検出することが可能となった。つまり、前記従来
においては検出することができなかった異常をも、見過
ごすことなく正しく検出することができるようになっ
た。

【００４２】従って、請求項１の出力値の異常検出装置
によれば、このように前記従来においては検出すること
ができなかった異常をも正しく検出することができるよ
うになったので、出力値の異常検出能力はより高くなっ
た。

【００４３】請求項２の出力値の異常検出装置は、前記
のように、少なくとも２つのセンサ部の出力選択を行う
チャネル番号を論理的排他値の関係にあるチャネル番号
に割り振って構成してあるので、それらチャネル番号間
のハミング距離は最大になった。

【００４４】そして、そのようにチャネル番号間のハミ
ング距離が最大となる構成としたので、チャネル番号に
誤りが生じた場合の誤り検出能力がより向上した。

【００４５】従って、請求項２の出力値の異常検出装置
によれば、このようにハミング距離が最大となるチャネ
ル番号の使用によりチャネル番号に誤りが生じた場合の
誤り検出能力がより向上したので、出力値の異常検出能
力はより高くなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するブロック図である。

【図２】本発明の実施例におけるアクセルセンサの出力
波形である。

【図３】本発明の実施例における制御例を説明するフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１０アクセルＲ₁₁ アクセル開度センサＲ₁₂ アクセル開度センサ１３マルチプレクサ回路１４Ａ／Ｄ変換器１５a ポート１５b ポート１６ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者有田浩兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号富士通テン株式会社内 (72)発明者藤本正彦兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号富士通テン株式会社内 (72)発明者細谷伊知郎愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者田中伸一郎愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】あるアナログ量に対してそれぞれが異な
るアナログ信号を出力する複数のセンサ部と、該複数のセンサ部からの前記アナログ信号の出力値の和
を求める加算手段と、該加算手段により求められた前記出力値の和が所定値で
ない場合は異常と判定する判定手段とを有することを特
徴とする出力値の異常検出装置。
【請求項２】請求項１の出力値の異常検出装置におい
て、前記複数のセンサ部の出力値をチャネル番号により選択
して前記加算手段に出力する選択手段を有し、少なくとも２つの前記センサ部をそれぞれ前記選択手段
の論理的排他値の関係にあるチャネル番号に割り振って
構成することを特徴とする出力値の異常検出装置。