(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一対象物の同一物理量について測定する複数の測定装置からの複数のダイアグ信号を処理する装置であって、
前記複数のダイアグ信号で示されるダイアグ内容が互いに一致するか否かを判定する手段と、
前記複数の装置と共通電源との間の電圧降下分を用いて前記複数の測定装置それぞれの作動電圧を算出する手段と、
前記複数の装置それぞれの最低作動電圧を記憶する手段と、
前記ダイアグ内容が一致しない場合に、前記複数の測定装置それぞれの作動電圧をその最低作動電圧と比較し、最低作動電圧以上の作動電圧を有する測定装置のダイアグ内容を真と判定する手段と、
を有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記複数の測定装置は、車載モータの作動状態を測定して正常あるいは異常のダイアグ信号を出力する装置であることを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記複数の測定装置は、車載電池の状態を測定して正常あるいは異常のダイアグ信号を出力する装置であることを特徴とする信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は信号処理装置、特に車載機器等から出力されたダイアグ信号の正当性を評価する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両には種々の制御装置が搭載されている。例えば、エンジンとモータで車両を駆動するハイブリッド車両においては、ＨＶ（ハイブリッド）ＥＣＵ（電子制御装置）やＦＣ（燃料電池）セルＥＣＵ、電池ＥＣＵ、高圧コンバータ等が存在し、検出した物理量やダイアグ信号を統括制御装置としてのＦＣＥＣＵに供給している。ＦＣＥＣＵでは、これらの制御機器から出力された信号を処理し、各機器に制御指令を送信している。
【０００３】
一般に、同一対象物の同一物理量について複数の機器で測定してその結果を一つの処理装置に出力する場合、処理装置では多数決論理回路により真の値を判定する。多数決論理回路は、原理的に３つ以上の奇数入力を有する論理演算回路であり、１か０のいずれか数の多い入力に対応した出力が得られる回路である。この多数決論理回路を用いることで、例えば３つの機器からそれぞれダイアグ信号が供給され、そのうち２つが「正常」信号、残りの一つが「異常」信号である場合、多数である「正常」信号が真の値であると判定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような多数決論理回路は、例えばＡＮＤゲートとＯＲゲートを複数個組み合わせて構成する必要があり、回路構成が複雑化する問題がある。図３には、多数決論理演算回路の一例が示されている。３入力Ａ，Ｂ，Ｃに対し、３個のＡＮＤゲートと１個のＯＲゲートが必要となる。また、多数決論理回路は３つ以上の奇数入力が必要であり、例えば同一対象物の同一物理量について２個の装置から測定結果を出力する場合、いずれの出力が真であるかを判定することができない問題がある。特に、上述した車載機器の場合、例えばＨＶＥＣＵと高圧コンバータからモータについてのダイアグ信号が出力される、あるいはＨＶＥＣＵと電池ＥＣＵから電池についてのダイアグ信号が出力される等、２つの機器から同一対象物についてのダイアグ信号が出力される場合も少なくなく、これらの信号が入力されるＦＣＥＣＵでは、両ダイアグ信号の内容が一致しない場合に簡易にかつ確実にその真偽を判定することが要求される。
【０００５】
本発明は、従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、簡易な構成で複数の装置からの信号を処理でき、特に、複数の装置からの信号内容が互いに矛盾する場合にもいずれが真かを判定することができる装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、同一対象物の同一物理量について測定する複数の測定装置からの複数のダイアグ信号を処理する装置であって、前記複数のダイアグ信号で示されるダイアグ内容が互いに一致するか否かを判定する手段と、前記複数の装置と共通電源との間の電圧降下分を用いて前記複数の測定装置それぞれの作動電圧を算出する手段と、前記複数の装置それぞれの最低作動電圧を記憶する手段と、前記ダイアグ内容が一致しない場合に、前記複数の測定装置それぞれの作動電圧をその最低作動電圧と比較し、最低作動電圧以上の作動電圧を有する測定装置のダイアグ内容を真と判定する手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本装置において、前記複数の測定装置は、車載モータの作動状態を測定して正常あるいは異常の信号を出力する装置とすることができる。
【００１０】
また、本装置において、前記複数の測定装置は、車載電池の状態を測定して正常あるいは異常の信号を出力する装置とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について、車載装置を例にとり説明する。
【００１２】
図１には、本実施形態に係る車載システム構成図が示されている。高圧コンバータ１２は、高圧電圧を変換する装置であり、非駆動機器であるモータ（図示せず）の温度や電流等を測定しモータの作動状態をダイアグ信号としてＦＣＥＣＵ１０に送信する。また、高圧コンバータ１２は、ＦＣＥＣＵからの指令により高電圧の変換を実行する。
【００１３】
電池ＥＣＵ１４は、高圧電池１６の電圧や温度、電流等を測定し、高圧電池１６の正常／異常を判定してＦＣＥＣＵ１０に送信する。また、ＦＣＥＣＵ１０から現在の車両のモード（エンジン駆動かモータ駆動か）指令を受信する。
【００１４】
ＦＣセルＥＣＵ１８は、高圧スタック２０（燃料電池）の電圧や温度などを測定し、高圧スタック２０（燃料電池）の正常／異常を判定してＦＣＥＣＵ１０に送信する。また、ＦＣＥＣＵ１０から現在の車両モードを受信する。
【００１５】
ＨＶＥＣＵ２２は、車両各部のＥＣＵ、例えばボディＥＣＵ、ドアＥＣＵ、メータＥＣＵとデータ通信を行い、またパワーステアリングＥＣＵに許可／不許可を指令する。さらに、モータを駆動するインバータの作動状態を算出し、モータ（あるいはインバータ）の正常／異常を判定してＦＣＥＣＵ１０に送信する。
【００１６】
ＦＣＥＣＵ１０は、高圧コンバータ１２からのモータ（あるいはインバータ）の正常／異常ダイアグ信号、電池ＥＣＵ１４からの高圧電池１６の正常／異常ダイアグ信号、ＦＣセルＥＣＵ１８からの高圧スタック２０の正常／異常ダイアグ信号、ＨＶＥＣＵ２２からのモータ（あるインバータ）の正常／異常ダイアグ信号を入力し、これらのダイアグ信号に基づき各機器を統括制御する。各機器は共通の電源、すなわち車載の補機バッテリ（端子電圧１２Ｖ）に接続され、補機バッテリからの電圧で作動する。
【００１７】
一般に、ＦＣＥＣＵ１０に送信されるダイアグ信号は、同一対象物については複数の機器で一致するが、場合によっては複数のダイアグ信号が相互に一致しない場合もあり得る。例えば、高圧コンバータ１２及びＨＶＥＣＵ２２からモータ（あるいはインバータ）の正常／異常ダイアグ信号が送信されるが、モータは正常作動しているか異常作動しているかのいずれかであるから、通常は両ダイアグ信号は一致するはずであるが、各機器での測定値精度や動作状態に起因して、高圧コンバータ１２からは異常のダイアグ信号が送信され、ＨＶＥＣＵ２２からは正常のダイアグ信号が送信される場合（あるいはその逆）もあり得る。このような場合、ＦＣＥＣＵ１０では、いずれのダイアグ信号が真であるかを判定して各機器に指令する必要がある。
【００１８】
本実施形態においては、このように複数のダイアグ信号が互いに一致しない場合、ＦＣＥＣＵ１０はダイアグ信号を送信した各機器が正常に動作しているか否か（正常にダイアグを行ったか否か）を各機器の作動電圧に基づいて判定する。具体的には、各機器の作動電圧を算出し、算出された作動電圧が各機器毎に予め定められた最低作動電圧（正常に動作するために必要な電圧の下限値）以上であるかを判定してダイアグ信号の真偽を判定する。すなわち、ダイアグ信号を送信した機器が最低作動電圧以上の電圧で作動している場合には、その機器は正常にダイアグを実行しそのダイアグ信号は信頼性の高いものであると判定する。一方、その作動電圧が最低作動電圧を下回る場合には、その機器は正常にダイアグを実行しておらずそのダイアグ信号は信頼性が低いと判定する。そして、送信された複数のダイアグ信号のうち、最低作動電圧以上の電圧で正常に作動している機器からのダイアグ信号を真であると判定する。
【００１９】
各機器の作動電圧は、各機器が共通の電源に接続されていることを利用して以下のように算出される。すなわち、ＦＣＥＣＵ１０はまず自身のコネクタ電圧（補機バッテリに接続されているコネクタ部の電圧）を検出し、補機バッテリと自身との間の電圧降下分（電圧ドロップ）に基づき、現在の補機バッテリの電圧を算出する。例えば、コネクタ部の電圧が９Ｖであり、自身の電圧降下分が０．５Ｖである場合、現在の補機バッテリの電圧は９．５Ｖであると算出される。次に、予めメモリに記憶された補機バッテリと各機器との電圧降下データを用い、各機器の現在の作動電圧を算出する。
【００２０】
表１には、各機器の電圧降下分（電圧ドロップ）が例示されている。
【００２１】
【表１】
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表において、例えばＨＶＥＣＵ２２の電圧降下分は０．５Ｖであり、高圧コンバータ１２の電圧効果分は０．７Ｖである。なお、表には各機器の最低作動電圧も併せて示されている。各機器の最低作動電圧も同様にメモリに記憶される。ＦＣＥＣＵ１０は、補機バッテリの電圧を算出した後、各機器毎に記憶された電圧降下分との差分を演算することで各機器の作動電圧を算出する。例えば、補機バッテリ電圧が１０Ｖである場合、ＨＶＥＣＵ２２の作動電圧は９．５Ｖ、高圧コンバータ１２の作動電圧は９．３Ｖと算出できる。もちろん、ＦＣＥＣＵ１０のコネクタ電圧をＶ、ＦＣＥＣＵ１０の電圧降下分をΔＶ、ダイアグ信号を送信した機器の電圧降下分をΔＶ’として、Ｖｘ＝Ｖ＋（ΔＶ−ΔＶ’）により機器の作動電圧Ｖｘを算出してもよい。すなわち、ＦＣＥＣＵ１０のメモリには、各機器の電圧降下分のデータではなく、自身の電圧降下分との差分値（ΔＶ−ΔＶ’）を記憶してもよい。各機器の作動電圧を算出した後、ＦＣＥＣＵ１０は算出した作動電圧と各機器毎にメモリに記憶されている最低作動電圧と大小比較し、作動電圧が最低作動電圧以上であるか否かを判定できる。
【００２２】
図２には、本実施形態におけるＦＣＥＣＵ１０の処理フローチャートが示されている。まず、ＦＣＥＣＵ１０は、各機器からダイアグデータを入力する（Ｓ１０１）。ダイアグデータは例えば所定の周期で定期的に入力する（各機器は定期的に診断プログラムを実行してダイアグデータを送信する）。例えば、高圧コンバータ１２及びＨＶＥＣＵ２２からモータ（あるいはインバータ）についてのダイアグデータを入力する。次に、入力した複数（ここでは２つ）のダイアグデータの内容が一致するか否かを判定する（Ｓ１０２）。２つのダイアグデータが一致する場合、例えば高圧コンバータ１２及びＨＶＥＣＵ２２からのダイアグデータがともに「正常」信号である場合には、モータ（インバータ）は正常に動作していると判定できる。一方、２つのダイアグデータが一致していない場合、例えば、高圧コンバータ１２は「異常」データを示し、ＨＶＥＣＵ２２は「正常」データを示している場合、ＦＣＥＣＵ１０はいずれのダイアグデータが真であるかを判定する処理に移行する。すなわち、メモリに予め記憶された電圧降下分についてのデータを用いて各機器の作動電圧を算出する（Ｓ１０３）。各機器の作動電圧を算出するに際し、まず自身のコネクタ電圧を検出することは上述した通りである。その後、補機バッテリの端子電圧を算出して各機器の電圧降下分を用いて各機器の作動電圧を算出するか、あるいは自身の電圧降下分との差分値を用いて各機器の作動電圧を算出する。この結果、例えば高圧コンバータ１２の作動電圧は８．３Ｖ、ＨＶＥＣＵ２２の作動電圧は８．５Ｖ等と算出される。
【００２３】
各機器の作動電圧を算出した後、作動電圧が各機器毎の最低作動電圧Ｖｍｉｎ以上となるか否かを判定し、最低作動電圧以上の機器のダイアグデータを採用する（Ｓ１０４）。上述の例では、ＨＶＥＣＵ２２の作動電圧は８．５Ｖであり、最低作動電圧Ｖｍｉｎ＝８Ｖであるため最低作動電圧以上であるが、高圧コンバータ１２の作動電圧は８．３Ｖであり、最低作動電圧Ｖｍｉｎ＝９Ｖより下回っている。したがって、Ｓ１０４ではＨＶＥＣＵ２２からのダイアグデータを真なるデータとして採用し、高圧コンバータ１２からのダイアグデータは高圧コンバータ１２が正常に動作していないため偽のダイアグデータを送信したものとして無視する。すなわち、ＦＣＥＣＵ１０は、モータは正常に動作しているものと判定する。
【００２４】
このように、本実施形態においては各機器の作動電圧が最低作動電圧以上であって各機器が正常に動作しているか否かを判定することでそのダイアグデータの真偽を判定するものである。従って、多数決論理回路のように３つ以上の奇数入力である必要はなく、２つ以上の任意の入力についてその真偽を判定することが可能である。
【００２５】
なお、本実施形態において、２つの機器からのダイアグデータが一致せず、かつ、両機器の作動電圧とも最低作動電圧を下回る場合には、ＦＣＥＣＵ１０はダイアグの判定を行わないものとする。
【００２６】
また、本実施形態においては、高圧コンバータ１２とＨＶＥＣＵ２２からの２つのダイアグ信号が入力される場合について示したが、例えば電池ＥＣＵ１４とＨＶＥＣＵ２２からのダイアグ信号が入力される場合、あるいはＦＣセルＥＣＵ１８とＨＶＥＣＵ２２からのダイアグ信号が入力される場合についても同様にその真偽を判定することが可能である。
【００２７】
また、本実施形態では、２つのダイアグ信号の内容が一致しない場合にのみ２つの機器の作動電圧をそれぞれ最低作動電圧と大小比較しているが、２つのダイアグ信号の内容が一致する場合にも確認の意味でそれぞれの作動電圧を最低作動電圧と比較してもよい。この場合にも、ＦＣＥＣＵ１０は作動電圧が最低作動電圧以上の機器からのダイアグ信号を最終的に真と判定することになる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、車載機器を例にとり説明したが、メインの制御機器があり、メインの制御機器に対してダイアグ信号を送信する複数の制御機器が存在する任意のシステムに適用することが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば簡易な構成で、かつ複数の入力信号についてその真偽を判定して処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態の構成ブロック図である。
【図２】  実施形態の処理フローチャートである。
【図３】  論理演算回路の構成図である。
【符号の説明】
１０  ＦＣＥＣＵ、１２  高圧コンバータ、１４  電池ＥＣＵ、１６  高圧電池、１８  ＦＣセルＥＣＵ、２０  高圧スタック、２２  ＨＶＥＣＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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