JPH04360201A - 情報統合化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、各種センサを用いた
電子制御システムに関するものであり、特に、そのシス
テムの安全装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種センサを用いた電子制御システムと
して、車の各種機能を制御する電子制御システムについ
て説明する。

【０００３】車の走行性を向上させるために、エンジン
、サスペンション、ブレーキ、パワーステアリング、ト
ランスミッション等をマイコン（電子コントロールユニ
ット）によって制御する電子制御システムが用いられて
いる。この電子制御方法の概略を説明する。

【０００４】図６に示すように、車の所定の位置に各セ
ンサ（右Ｇセンサ２ａ、左Ｇセンサ２ｂ、アクセル開度
センサ４、エンジン回転数センサ６、車速センサ８、ス
トロークセンサ１０、ステアリング角センサ１２、加速
度センサ１４）が設置される。ストロークセンサ１０は
、サスペンションであるバネの長さを計測するセンサで
ある。各センサからの情報は、図７に示すように、各コ
ントロールユニットに入力される。つまり、右Ｇセンサ
情報および左Ｇセンサ情報はサスペンションコントロー
ル３ｃとトランスミッションコントロール３ｄに入力さ
れ、アクセル開度センサ情報はエンジンコントロール３
ａ、サスペンションコントロール３ｃ、トランスミッシ
ョンコントロール３ｄに入力され、エンジン回転数セン
サ情報はパワーステアリングコントロール３ｅに入力さ
れる。また、車速センサ情報はエンジンコントロール３
ａ、ブレーキコントロール３ｂ、サスペンションコント
ロール３ｃ、トランスミッションコントロール３ｄ、パ
ワーステアリングコントロール３ｅに入力され、ストロ
ークセンサ情報はトランスミッションコントロール３ｄ
に入力される。また、ステアリング角センサ情報はトラ
ンスミッションコントロール３ｄに入力され、加速度セ
ンサ情報はトランスミッションコントロール３ｄに入力
される。

【０００５】前記各コントロールユニットは、前記の様
に一ないし複数のセンサ情報に基づいて、制御出力を決
定し、各種機構を制御する。エンジンコントロール３ａ
からの制御出力は、燃料噴射インジェクタ２０等に入力
され、プレーキコントロール３ｂからの制御出力は、圧
力制御バルブ２１等に入力され、サスペンションコント
ロール３ｃからの制御出力は、減衰力切換回路２２等に
入力され、トランスミッションコントロール３ｄからの
制御出力は、ギア比切換回路２３等に入力され、パワー
ステアリングコントロール３ｅからの制御出力は、モー
タ駆動回路２４等に入力される。

【０００６】また、複数のコントロールユニット間で情
報のやり取りを行うことによって、部分的統合制御が行
われることもある。

【０００７】前記の方法による車の電子制御システムに
おいて、何等かの原因で、あるセンサから異常な信号が
コントロールユニットに入力される場合がある。この場
合、コントロールユニットは、実際の車の走行状態に合
わない誤った制御を行う為、危険である。

【０００８】この問題を解決する為に電子制御システム
には、各センサに対して、フェールセーフ機能を利用し
た安全装置７が設けられる（図７）。このフェールセー
フ機能とは、何等かの原因であるセンサから異常な信号
がコントロールユニットに入力された場合にその信号を
無視して最も平均的な値を想定し、出力する機能をいう
。よって、センサの故障等によってあるセンサから異常
な信号がコントロールユニットに入力された場合でも、
車を整備工場まで移動するだけのある程度の能力は保て
るようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法による電子制御システムには、次の様な問題点があ
った。

【００１０】何等かの原因であるセンサが異常な信号を
出力した場合、従来のフェールセーフ機能を利用した電
子制御システムにおいては、異常な信号の代りに用いら
れる情報は最も平均的な情報である。また、その情報は
、車の走行状態に関係なく絶えず一定である。従って、
その情報に基づいて決定された車の各種機構に対する制
御情報は、変化する実際の車の走行状態には合わなかっ
た。つまり良好な制御を行うことができなかった。

【００１１】例えばあるセンサが故障し、異常な信号が
コントロールユニットに入力された場合、車を整備工場
まで移動する必要がある。この時、整備工場が近いとこ
ろにあれば問題はないが、整備工場が遠方にあり車を長
時間走らせなければならない場合には問題であった。

【００１２】この発明の目的は、前記の様な問題点を解
決した安全装置を備えた電子制御システムを提供するこ
とである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る情報統合
化装置は、目的とする物理量を直接計測する第一センサ
と、前記第一センサによって計測された物理量以外の一
ないし複数個の物理量を計測する一ないし複数個の第二
センサと、前記第二センサにより計測された物理量から
第一センサにより計測される物理量を算出する算出手段
と、前記第二センサによって計測された物理量と前記算
出手段によって算定された物理量と前記第一センサによ
り計測された物理量に基づいて前記目的とする物理量の
適切な情報を決定し、出力する処理手段とを具備するこ
とを特徴としている。

【００１４】

【作用】第一センサによって、ある物理量情報が得られ
る。第二センサによって、一ないし複数の物理量情報が
得られる。算出手段は、第一センサから得られる物理量
と一致するように、第二センサから得られた情報を用い
てある物理量を算出する。処理手段は、第一センサから
得られた物理量と算出手段から得られた物理量のどちら
が適切な情報かを決定し、出力する。

【００１５】すなわち、この発明に係る情報統合化装置
は、何等かの原因により第一センサから異常な信号が入
力された場合にも、第一センサの適切な情報を算定し、
出力できる。

【００１６】

【実施例】本発明の方法を用いた情報統合化装置を具備
する車の電子制御システムについて説明する。図１に、
この実施例による電子制御システムの全体ブロック図を
示す。

【００１７】車の所定の位置に各センサ（右Ｇセンサ２
ａ、左Ｇセンサ２ｂ、アクセル開度センサ４、エンジン
回転数センサ６、車速センサ８、ストロークセンサ１０
、ステアリング角センサ１２、加速度センサ１４）が設
置される（図６）。ストロークセンサ１０は、サスペン
ションであるバネの長さを計測するセンサである。

【００１８】各種センサからの情報は、図１に示すよう
に、情報統合化装置１の推論手段３および処理手段５に
入力される。情報統合化装置１は、各センサ用の推論手
段３と各センサ用の処理手段５とを具備する。推論手段
３では、ある第一センサによって直接計測される物理量
が、一ないし複数の第二センサ情報から推定される。そ
の推定結果は、処理手段５に入力される。処理手段５で
は、第一センサによって直接計測された物理量情報と、
推定結果情報とのどちらが第一センサの情報として適切
であるかが判断され、適切な方が出力される。

【００１９】この情報統合化装置において、第一センサ
であるステアリング角センサ４の適切な情報が出力され
るまでの詳細を説明する。この詳細を説明する為に図２
を用いる。

【００２０】図２に示すように、情報統合化装置１の推
論手段３には、第二センサである右Ｇセンサ２ａおよび
左Ｇセンサ２ｂからの情報と車速センサ８からの情報と
がそれぞれ入力される。また、情報統合化装置１の処理
手段５には、第一センサであるステアリング角センサに
よって直接計測された物理量情報が舵角情報Ｄ１として
、また第二センサである右Ｇセンサ２ａおよび左Ｇセン
サ２ｂからの情報と車速センサ８からの情報とが入力さ
れる。次に、推論手段３によって、入力された車速セン
サ情報および右Ｇセンサ情報と左Ｇセンサ情報から疑似
舵角情報Ｄ２が推定される。

【００２１】推論方法としてファジイ推論を用いた疑似
舵角情報Ｄ２の求め方について説明する。

【００２２】車速センサ情報および車の時間傾き変化率
情報と疑似舵角情報Ｄ２とのファジイルールを図３に示
す。車の時間傾き変化率とは、右Ｇセンサ値から左Ｇセ
ンサ値をひいた値のことである。また、このルールに対
応するメンバーシップ関数を図４に示す。すなわち、前
記ルールまたは／およびメンバーシップ関数を用いて、
車速センサ８からの車速情報とＧセンサ２からの車の時
間傾き変化率情報に基づいてファジイ推論が行われる。 この実施例では、いわゆるｍｉｎ−ｍａｘ法を用いて、
ある一定値として疑似舵角情報Ｄ２を得るようにしてい
る。

【００２３】次に、この疑似舵角情報Ｄ２は処理手段５
に入力される。この疑似舵角情報Ｄ２およびすでに処理
手段５に入力されている舵角情報Ｄ１と車速センサ情報
と右Ｇセンサ情報と左Ｇセンサ情報に基づいて、処理手
段５は、舵角情報Ｄ１と疑似舵角情報Ｄ２とのどちらが
実際の車の走行状態に適応した情報であるかを決定し、
適切な情報を出力する。その処理方法をアルゴリズムで
、図５に示す。すなわち、入力された舵角情報Ｄ１と疑
似舵角情報Ｄ２の差がある所定値内ならば、舵角情報Ｄ
１を信頼性のある情報としてそのまま出力される（選択
１）。次に、その差がある所定値内にない場合において
、舵角情報Ｄ１が所定の正常範囲内にない時、疑似舵角
情報Ｄ２を出力する（選択２）。次に、舵角情報Ｄ１が
所定の正常範囲内にあるが車速センサ情報と右Ｇセンサ
情報と左Ｇセンサ情報が全て所定の正常範囲内なら疑似
舵角情報Ｄ２を出力する（選択３）。次に、車速センサ
情報と右Ｇセンサ情報と左Ｇセンサ情報が一つでも所定
の正常範囲内にない時、舵角情報Ｄ１を出力する（選択
４）。

【００２４】次に、この出力情報は、フェールセーフ機
能を利用した安全装置７を介して、トランスミッション
コントロールユニット３ｄに入力され、トランスミッシ
ョコントロール３ｄへ入力された他の情報（図１参照）
とともに、制御情報決定の一情報として利用される。上
記の様に、この情報統合化装置は、ある第一センサが故
障した場合でも、その第一センサの適切な情報を推定し
、出力することが出来る。上記の情報統合化装置１では
、ステアリング角センサについてのみ記載したが、ステ
アリング角センサ以外の右Ｇセンサ２ａ、左Ｇセンサ２
ｂ、アクセル開度センサ４、エンジン回転数センサ６、
車速センサ８、ストロークセンサ１０、加速度センサ１
４についても、各センサ用の推論手段および処理手段か
ら、上記と同じように、各センサの適切情報を決定し、
出力するようにしている。

【００２５】上記のようにして出力された各種センサ情
報は、図１に示すように、フェールセーフ機能を利用し
て安全装置７を介して、各コントロールユニット入力さ
れる。つまり、右Ｇセンサ情報および左Ｇセンサ情報は
サスペンションコントロール３ｃとトランスミッション
コントロール３ｄに入力され、アクセル開度センサ情報
はエンジンコントロール３ａ、サスペンションコントロ
ール３ｃ、トランスミッションコントロール３ｄに入力
され、エンジン回転数センサ情報はパワーステアリング
コントロール３ｅに入力される。また、車速センサ情報
はエンジンコントロール３ａ、ブレーキコントロール３
ｂ、サスペンションコントロール３ｃ、トランスミッシ
ョンコントロール３ｄ、パワーステアリングコントロー
ル３ｅに入力され、ストロークセンサ情報はトランスミ
ッションコントロール３ｄに入力される。また、ステア
リング角センサ情報はトランスミッションコントロール
３ｄに入力され、加速度センサ情報はトランスミッショ
ンコントロール３ｄに入力される。

【００２６】上記各コントロールユニットは、上記の様
に一ないし複数のセンサ情報に基づいて、制御出力を決
定し、各種機構を制御する。エンジンコントロール３ａ
からの制御出力は、燃料噴射インジェクタ２０等に入力
され、プレーキコントロール３ｂからの制御出力は、圧
力制御バルブ２１等に入力され、サスペンションコント
ロール３ｃからの制御出力は、減衰力切換回路２２等に
入力される。また、トランスミッションコントロール３
ｄからの制御出力は、ギア比切換回路２３等に入力され
、パワーステアリングコントロール３ｅからの制御出力
は、モータ駆動回路２４等に入力される。

【００２７】なお、この実施例においては、疑似舵角情
報Ｄ２を求めるのに、ファジイ推論を用いているが、数
値演算によって求めてもよい。

【００２８】また、この実施例においては、疑似舵角情
報Ｄ２を一つ求めたが、他のセンサ情報を組合せて複数
求めてもよい。

【００２９】

【発明の効果】この発明に係る情報統合化装置は、目的
とする物理量を直接計測する第一センサと、前記第一セ
ンサによって計測された物理量以外の一ないし複数個の
物理量を計測する一ないし複数個の第二センサと、前記
第二センサにより計測された物理量から第一センサによ
り計測される物理量を算出する算出手段と、前記第二セ
ンサによって計測された物理量と前記算出手段によって
算定された物理量と前記第一センサにより計測された物
理量に基づいて前記目的とする物理量の適切な情報を決
定し、出力する処理手段とを具備することを特徴として
いる。従って、この情報統合化装置を具備する車の電子
制御システムにおいては、ある第一センサが故障した場
合でも、車の実際の走行状態にほぼ適応した制御を行う
ことが出来る。

【００３０】すなわち、この発明によれば、より信頼性
の高い電子制御を実現することの出来る情報統合化装置
を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による情報統合化装置を利用
した電子制御システムのブロック図である。

【図２】本発明の一実施例による情報統合化装置におい
て、ステアリング角センサの適切な情報を得る過程を説
明する為のブロック図である。

【図３】本発明の一実施例によるファジイ推論のルール
を示す図である。

【図４】本発明の一実施例によるファジイ推論のメンバ
ーシップ関数を示す図である。

【図５】本発明の一実施例による情報統合化装置の処理
手段において、ステアリング角センサの適切な情報を得
る過程を説明するアルゴリズムである。

【図６】車の各種センサの設置位置を示した図である。

【図７】従来の電子制御システムにおける車の各種機構
に対する制御方法を示すブロック図である。

【符号の説明】

１２・・・第一センサ ２ａ、２ｂ、８・・・第二センサ ３・・・算出手段 ５・・・処理手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】目的とする物理量を直接計測する第一セン
   サと、前記第一センサによって計測された物理量以外の
   一ないし複数個の物理量を計測する一ないし複数個の第
   二センサと、前記第二センサにより計測された物理量か
   ら第一センサにより計測される物理量を算出する算出手
   段と、前記第二センサによって計測された物理量と前記
   算出手段によって算定された物理量と前記第一センサに
   より計測された物理量に基づいて前記目的とする物理量
   についての適切な情報を決定し、出力する処理手段と、
   を具備する情報統合化装置。