JPS62256003A - 自動車用センサ信号処理装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種センサの信号を一括して処理し各電子式制
御ユニットに分配すると共に、これら電子式制御ユニッ
ト間にて情報交換を行う機能を備えた自動車用セン、す
信号処理装置に関する。

〔従来の技術〕

自動車には、エンジン制御を始め、変速機制御。

サスペンション制御、ステアリング制御、ブレーキ制御
、情報制御等の多くの電子式制御ユニット（以後、制御
ユニットと略称する）が搭載されている。これらの制御
ユニットには、車速、エンジン回転数、エンジンの冷却
水温、スロットル開度。

アクセルスイッチ等に関する多数のセンサからの検出信
号が入力されてくる。

従来、上述した各制御ユニットは、夫々が独自に各種の
センサを持つか、またはセンサのみ共用して各制御ユニ
ット内に個別に入力インターフエ本スを備えていた。ま
た入力された各種センサからの検出信号は、夫々の制御
ユニット中で処理され、利用されていた。

以下、第２図に基き従来の自動車用センサ信号処理装置
について説明する。同図において、１０はエンジン制御
ユニット、２０は変速機制御ユニット、３０は表示ユニ
ットである。これら各制御ユニットにおいては、車速セ
ンサ１、エンジン回転センサ２、アイドルスイッチ３及
びスロットル開度センサ４等の各種センサが共通に使用
される他、下達する如き各制御ユニットに個有のセンサ
類が備えられている。それらをまとめて、エンジン制御
ユニット１０については第１のセンサ類５とし、変速機
制御ユニット２０については第２のセンサ類６、更に表
示ユニット３０については第３のセンサ類７とする。

またエンジン制御ユニット１０、変速機制御二二ッ）２
０、表示ユニット３０等の各制御ユニットは、上述した
各種センサ及びセンサ類からの信号を読み１反る為のイ
ンターフェース回路を夫々備えている。１１，２１．３
１はエンジン制御ユニット１０、変速機制御ユニット２
０及び表示ユニット３０に具備される第１．第２及び第
３の入力インターフェース回路である。各センサの検出
信号は、これらの入力インターフェース回路１１゜２１
．３１によシマイクロコンピュータが処理し易いように
信号変換され、この後第１．第２及び第３のマイクロコ
・ンビューメ１３，２３，３３に夫々入力されて信号処
理される。これらのマイクロコンピュータ１３．２３．
３３では、各センサからの信号を演算に都合の良い様に
加工処理し、またその演算結果は夫々の制御ユニツ）１
０．２０゜３０から、第１．第２及び第３の出力インタ
ーフェース回路１５，２５．３５を通して第１１第２及
び第３のアクチュエータ類５１，５２．５３へと夫々出
力されることとなる。

ここに２いて、上述しｔマイクロコンピュータでの信号
の加工処理は、一般にどの制御ユニットでも略同様ｒと
行われている。例えば、車速センサ１からの車速検出信
号は、第１の入力インターフェース回路１１を介しノぞ
ルス信号として第１のマイクロコンピュータ１３に入力
されるが、このパルス信号の加工処理方法としてはＡル
スの周期、ま几は単位時間に入力されるパルス数を計測
し、車速に換算してその内部メモリ（図示せず）に記憶
している。なお計測の対象によっては、数回の計測値の
時間的平均を演算する場合もめる。

またマイクロコンピュータは、センサの検出信号が妥当
か否かを判断し、異常な値が継続して幌われる場合には
故障と判断する。更に、アクチュエータ類についても故
障判断を行っている。このような故障の診断結果は、マ
イクロコンピュータの円部メモリに３己七叡されるよう
になっている。

１６．２６．３６は記憶内容を持続させる為の第１、第
２及び第３のメモリ保持用電源である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来の装置においては、各制御
ユニットが必要なセンサの検出信号を直接読み込むよう
にしている為、夫々の制御ユニットには個別に入力イン
ターフェース回路が備見られている。また故障の判断結
果を内部メモリに保持しておく為に、メモリ保持用′覗
ζ￥を個別に備える必要もある。更に信号処理の上で、
これら入力インターフェース回路及びマイクロコンピュ
ータの内部メモリ等の使用は、各制御ユニット間におい
て少なからず重複する。

このような制御ユニットが多数搭載されてくると、コス
ト高になると共に搭載スペースを拡大する必要があり、
更に制御ユニット間での重複処理に起因して使用効率が
悪いという問題が生ずる。

また上述のような場合、センサの信号を処理するマイク
ロコンビ・エータもセンサからの信号を処理する為に幾
らかの時間を要し、内部のプログラム用ＲＯＭや一時記
憶用のＲＡＭの容量を大きくする必要がある等の問題も
生ずるう 従って、本発明は以上のような問題を解消し、コストの
低減、搭載スペースの削減を実現した自動車のセンサ信
号処理装置全提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る自動車のセンサ信号処理装置は、自動車に
搭載されている制御ユニットが共通に必要とするセンサ
の検出信号を一括して入力し、それを各制御ユニットが
使用し易いように処理し１上記制御ユニツトに分配する
と共に、上弗制御１ニットが故障診断を行った結果を一
括管理して記憶し、各制御ユニット内で処理された情報
を制御ユニット間で交換できるようにした装置である。

〔作　用〕

本発明では以上のよりな画成とするので、従来それぞれ
の制御ユニットに重複して設けていた入力インターフェ
ース回路、及び記憶を保持する為のメモリ保持用電源が
不要となる。この為、コストの低減及び搭載スペースの
削減ができる。

また制御ユニット間での情報交換ができるので、成る制
御ユニットが演算した結果や、アクチュエータに出力し
友情報ケ他の制御ユニットに送出することかできる。こ
れによシ、演算を制御ユニット間で分担しｉ、！ｌ）、
更に出力情報を基によジ新たな制御を行うこともできる
。

〔実施例〕

以下、第１図に基き本発明の一実施例を詳細に説明する
。同図において、４０は本発明によるセンサ信号処理ユ
ニットである。このセンサ信号処理ユニット４０は、各
種センサの検出信号を読み取る為の入力インターフェー
ス回路から成る入力手段４１、信号の加工処理を行うマ
イクロコンピュータから成る°制御手段４３、このマイ
クロコンピュータ４３の内部メモリの記憶内容を保持す
る為のメモリ保持用電源４６、及び各制御ユニット間と
の情報交換を行う為の入出力インターフェース回路から
成る入出力手段４４とｔ主構成とするものである。

そして１０はエンジン制御ユニット、２０は高速機制御
ユニット、３０は表示ユニットである。

１２．２２．３２は、これらの制御ユニット１０゜２０
．３０に個有の第１．第２及び第３のセンサ類５，６．
７からの信号を受ける為の第１．第２及び第３の入力イ
ンターフェース回路である。ま＊１４，２４．３４は、
上記センサ信号処理ユニット４０の入出力インターフェ
ース回路４４との間で情報交換を行う為の第１．第２及
び第３の入出力インターフェース回路である。各制御ユ
ニット１０・２０・３０に関連した他の構成は従来装置
と略同−である為、その説明を省略する。

ここで、上述したセンサ信号処理ユニット４０の機能に
ついて説明する。センサ信号処理ユニット４０では、入
力インターフェース回路４１’ｔ−通して、各センサ１
，２，３．４の検出信号がマイクロコンピュータ４３に
読み込まれる。マイクロコンピュータ４３はセンサの検
出信号を処理し、入出力インターフェース回路４４全通
して各制御ユニット１０．２０．３０と通信を行い情報
を交換する。また各制御ユニツ）１０．２０．３０は、
第１．第２及び第３の入出力インターフェース回路１４
，２４．３４’に通じてセンサ信号処理ユニット４０と
又信し、センサやアクチュエータ類の故障診断結果をセ
ンサ信号処理ユニット４０に送る。センサ信号処理ユニ
ット４０では、各制御ユニット１０，２０．３０から送
られてくる故障診断結果を内部メモリから成る記憶手段
（図示せず）に２惜１．で一括管理する。４６はこの記
憶内容を保持する為のメモリ保持用電源である。

次に、この装置の動作例について詳しく説明する。車速
センサ１、エンジン回転センサ２、アイドルスイッチ３
及びスロットル開にセンサ４等のセンサから入力された
検出信号は、センサ信号処理ユニット４０の・入力イン
ターフェース回路４１ｔ−通してマイクロコンピュータ
４３に読み込まれる。マイクロコンピュータ４３では、
例えば車速センサ１からの入力信号はパルス信号である
為、パルスの周期ｔｆｃは単位時間に入力されるノセル
ス数を計測する等の方法で車速を演算する。

スロットル開度センサ４からの信号はアナログ信号であ
ることが多いので、入力インターフェース回路４１にア
ナログ・ディジタル変換器を設けるか、またはマイクロ
コンピュータ４３にアナログ・ディジタル変換器を内蔵
させるようにしてアナログ値をディジタル値に変換する
。マイクロコンピュータ４３は、読み込まれた値を使い
易いように加工処理する。その他、マイクロコンピュー
タ４３はタイマを内蔵しているので、車速の変化率や、
スロットル開度の変化率等の演算を行うこともできる。

更に、これらの計測値間の演算、例えばスロットル開度
とエンジン回転数からエンジンの出力パワーや出力トル
クを演算することもできる。

このようにセンサ信号処理ユニット４ｏは、各制御ユニ
ットが必要とする信号を使い易いように処理して供給す
る。

またセンサ信号処理ユニツ）４０からは、双方向または
入力、出力を別々にし友人出力インターフェース回路４
４を通して、計測演算した結果が各制御ユニット１０，
２０．３０へと出力されると共に、各制御ユニット１０
．２０．３０間では上記入出力インターフェース回路４
４と、第１゜第２及び第３の入出力インターフェース回
路１４゜２４．３４を通して情報交換が行われる。例え
ば、エンジン制御ユニット１０が変速機制御ユニット２
０から変速開始の情報を受け取ると、エンジンの出力を
低下させるように第１のアクチュエータ類５１に指令ｒ
ることにより、変速時のショックを低減させるというよ
うな機能を持たせることができる。

更に、各制御ユニットからの情報は、全てセンサ信号処
理ユニット４０を経由するので、各制御ユニットの情報
はセンサ信号処理ユニット４０に集まることになる′。

従って、各制御ユニットが各内部メモリに記憶管理して
いる部品の故障診断情報をセンサ信号処理ユニット４０
に集め、マイクロコンピュータ４３の内部メモリ（図示
せず）に記憶して管理することによシ重複をなくすこと
ができる。

ここにおいて、各制御ユニット間の情報交換の為の通信
線は、１本で双方向にしても良いし、複数本の線を使用
しても良い。また、情報を光信号に変換し光ファイバを
用いて伝送させることもできる。

ま友上記冥施例では、共通のセンサとして４個のセンサ
を用いｔ例を上げて説明したが、これに限定されるもの
ではない。即ち、全体のシステムを考慮してセンサ数、
センサの選択、あるいはそれらに対応した信号処理法等
を決めれば良い。

更に、本発明のセンサ信号処理ユニット４０は、対象と
する制御ユニットが多くなればなる程、そのＭ用性を増
すものである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明し友ように、本発明によれば、入力手友
、制御手段、入出力手段及び記憶手段を含むセンサ信号
処理ユニツ）１自動車に搭載するようにしたので、従来
それぞれの制御ユニットにおいて入力インターフェース
回路及びマイクロコンピュータのメモリの使用等に重複
があつ次のを解消することができ、この為全体としてコ
ストの低減、搭載スペースの削減が図れるという効果が
ある。

また各制御ユニツ十間での構成要素の重複使用が解消さ
れるということから、各制御ユニットではメモリに余裕
ができるので、使用効率が改善されその分だけ機能を向
上できるという効果もある。

更に各制御ユニット間での情報変換が行えるので襠首の
４加充で裔−楠の告制御ユニットのアクチュエータへの
出力情報を受けることによシ直ちに対応処置がとれ自動
車の乗心地を向上できる等の顕著な効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来例を°示すブロック図でおる。 １・・・車速センサ、２・・・エンジン回転センサ、３
・・・アイドルスイッチ、４・・・スロットル開度セン
サ、１０・・・エンジン制御ユニット、１１．１２・・
・第１の入力インターフェース回路、１４・・・第１の
入出力インターフェース回路、２０・・・変速機制御ユ
ニット、２１．２２・・・第２の入力インターフェース
回路、２４・・・第２の入出力インターフェース回路、
３０・・・表示ユニット、３１．３２・・・第３の入力
インターフェース回路、３４・・・第３の入出力インタ
ーフェース回路、４０・・・センサ信号処理ユニット、
４１・・・入力手段（入力インターフェース回路）、４
３・・・制御手段（マイクロコンピュータ）、４４・・
・入出力手段（入出力インターフェース回路）、４６・
・・メそり保持用電源。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車に搭載された各種センサからの検出信号を
   各種制御ユニツトで信号処理するようにした自動車用セ
   ンサ信号処理装置において、上記各種センサからの複数
   の検出信号を一括して入力する為の入力手段と、上記検
   出信号を上記制御ユニツトに応じて加工処理して上記制
   御ユニツトに分配すると共に、上記制御ユニツトからの
   情報の受け取り及び上記制御ユニツト間の情報交換を制
   御する為の制御ユニツトと、上記制御ユニツトと該制御
   手段との間の情報の受け渡し及び上記制御ユニツト間の
   情報交換を行う為の入出力手段と、該入出力手段を介し
   て入力される上記制御ユニツトのセンサやアクチユエー
   タその他の構成部品の故障診断情報を記憶して一括管理
   する為の記憶手段とを含むセンサ信号処理ユニツトを有
   することを特徴とする自動車用センサ信号処理装置。